JP2022184770A - Organic-inorganic composite filler, and dental curable composition containing organic-inorganic composite filler - Google Patents

Organic-inorganic composite filler, and dental curable composition containing organic-inorganic composite filler Download PDF

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Abstract

To provide organic-inorganic composite fillers that can reduce polymerization shrinkage, increase the mechanical strength of a hardened body, and further maintain the operability and shape retention of the dental curable composition paste before curing well for a long period of time, when blended in a dental curable composition.SOLUTION: In organic-inorganic composite fillers which are composed of porous organic-inorganic composite particles consisting of a composite of an organic resin component and inorganic particles with an average primary particle size of 10 to 1500 nm and which have a cumulative pore volume of 1 to 500 nm of 0.01 to 0.30 cm3/g, two types of organic-inorganic composite fillers each composed of (1) particles with curved surfaces at least in part and (2) particles that do not have a curved shape are mixed and used, so that the particles of above (1) and (2) co-exist as the porous organic-inorganic composite particles, further in which the content of particles with a particle diameter of 5 μm or less in all constituent particles is set to less than 15 vol%.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規な有機無機複合フィラー、及び該有機無機複合フィラーを含有する歯科用硬化性組成物に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a novel organic-inorganic composite filler and a dental curable composition containing the organic-inorganic composite filler.

歯科用硬化性組成物は、一般に、重合性単量体(モノマー)、フィラー、及び重合開始剤を主成分とするペースト状組成物であり、使用するフィラーの種類、形状、粒子径、及び充填量(率)等は、歯科用硬化性組成物の操作性や、硬化させて得られる硬化体の審美性及び機械的強度等に影響を与える。 A dental curable composition is generally a paste-like composition composed mainly of a polymerizable monomer (monomer), a filler, and a polymerization initiator. The amount (ratio) and the like affect the operability of the dental curable composition and the esthetics and mechanical strength of the cured product obtained by curing.

例えば、歯科用硬化性組成物に、粒子径が大きな無機フィラーを配合した場合には、硬化体の機械的強度が高くなる反面、硬化体の表面滑沢性や耐摩耗性が低下し、天然歯と同様の艶のある硬化体の仕上がり面が得難くなる。他方、平均粒子径が1μm以下の微細な無機フィラーを配合した場合には、硬化体の表面滑沢性や耐摩耗性を優れたものとすることができるが、微細無機フィラーは、比表面積が大きいので、粘度を大きく増加させる。また、無機フィラーの配合量を少なくした場合には、歯科用硬化性組成物が硬化する際のモノマーの重合収縮により硬化体の収縮量が増加したりするばかりでなく、硬化体の機械的強度の低下等を招く。 For example, when an inorganic filler having a large particle size is added to a curable dental composition, the mechanical strength of the cured product increases, but the surface lubricity and wear resistance of the cured product decrease, and the natural It becomes difficult to obtain a finished surface of a hardened body with a gloss similar to that of a tooth. On the other hand, when a fine inorganic filler having an average particle size of 1 μm or less is blended, the surface lubricity and abrasion resistance of the cured product can be improved, but the fine inorganic filler has a specific surface area of Since it is large, it greatly increases the viscosity. In addition, when the amount of the inorganic filler is reduced, not only does the amount of shrinkage of the cured product increase due to the polymerization shrinkage of the monomer when the curable dental composition cures, but also the mechanical strength of the cured product increases. , etc.

このような言わばトレードオフの関係を回避するために、有機無機複合フィラーの使用が提案されている(たとえば、特許文献1および2参照)。有機無機複合フィラーは、微細な無機フィラーを有機樹脂中に含有する複合フィラーであり、これを用いることにより、微細な無機フィラーを用いる場合の優れた表面滑沢性や耐摩耗性を維持することができ、更に重合収縮率を少なくすることも可能となる。なお、有機無機複合フィラーの配合量が多くなりすぎる場合にはペーストの状態においてバサツキが生じてペーストの操作性が悪化してしまうが、平均粒子径が0.1~1μmの無機フィラー(無機粒子)と併用することによって上記操作性の低下を防止し、優れた操作性のペースト状歯科用硬化性組成物とすることができる(特許文献2参照。)。 In order to avoid such a so-called trade-off relationship, the use of an organic-inorganic composite filler has been proposed (see Patent Documents 1 and 2, for example). The organic-inorganic composite filler is a composite filler containing fine inorganic fillers in an organic resin, and by using this, it is possible to maintain excellent surface lubricity and abrasion resistance when using fine inorganic fillers. It is also possible to reduce the polymerization shrinkage rate. If the amount of the organic-inorganic composite filler is too large, the paste will become uneven and the operability of the paste will be deteriorated. ), it is possible to prevent the deterioration of the operability and to obtain a paste-like dental curable composition with excellent operability (see Patent Document 2).

上記有機無機複合フィラーの製造方法としては、微細無機フィラーと重合性単量体とを予め混練したペースト状の硬化性組成物を重合させて硬化体を得、次いで前記硬化体を破砕する方法が一般的である。この方法で製造した有機無機複合フィラーを配合した歯科用硬化性組成物はマトリックスと有機無機複合フィラーとの界面の結合が弱いため歯科用硬化性組成物としては強度が低いことが問題であった。 As a method for producing the organic-inorganic composite filler, a paste-like curable composition obtained by kneading fine inorganic fillers and a polymerizable monomer in advance is polymerized to obtain a cured product, and then the cured product is crushed. Common. A dental curable composition containing an organic-inorganic composite filler produced by this method has a problem of low strength as a dental curable composition due to weak interfacial bonding between the matrix and the organic-inorganic composite filler. .

前記問題点を改善する有機無機複合フィラーとして、水銀圧入法で測定した細孔容積(ここで、細孔とは細孔経が1~500nmの範囲の孔をいう)が0.01~0.30cm/gの凝集間隙を有する有機無機複合フィラーが提案されている(特許文献3参照。)。そして、特許文献3には、このような多孔性有機無機複合フィラーと、重合性単量体と、重合開始剤とを含んでなる歯科用硬化性組成物は、凝集間隙を有する有機無機複合フィラーを用いることにより、硬化性組成物の重合性単量体が毛細管現象により滲入して硬化することにより、アンカー効果が生じ、有機無機複合フィラーが、該硬化性組成物の硬化体中に高い嵌合力で保持され、機械的強度が向上すると記載されている。 As an organic-inorganic composite filler for solving the above-mentioned problems, a pore volume measured by a mercury porosimetry (here, pores refers to pores having a pore diameter in the range of 1 to 500 nm) is 0.01 to 0.01. An organic-inorganic composite filler having an aggregation gap of 30 cm 3 /g has been proposed (see Patent Document 3). Patent Document 3 discloses that a dental curable composition comprising such a porous organic-inorganic composite filler, a polymerizable monomer, and a polymerization initiator is an organic-inorganic composite filler having cohesion gaps. By using, the polymerizable monomer of the curable composition permeates and cures due to capillary action, an anchor effect occurs, and the organic-inorganic composite filler is highly fitted into the cured body of the curable composition. It is described that it is held by the resultant force and the mechanical strength is improved.

特開2000-80013号公報JP-A-2000-80013 国際公開第2015/125470号パンフレットInternational Publication No. 2015/125470 pamphlet 国際公開第2011/115007号パンフレットInternational Publication No. 2011/115007 pamphlet

本発明者らが検討したところ、特許文献3の方法で得られる凝集間隙を有する有機無機複合フィラーを配合した歯科用硬化性組成物の機械的強度は相当に高く、耐摩耗性、審美性に関しても優れた歯科用硬化性組成物を得ることができる。しかしながら、実施例に記載されている製造方法、具体的には、無機一次粒子が分散した水系懸濁液を噴霧乾燥により凝集させて無機一次粒子の凝集物を製造し、得られた無機凝集粒子に、重合開始剤を含有させた重合性単量体を含浸させて重合するという方法、によって得られた有機無機複合フィラーを含有する歯科用硬化性組成物のペースト性状や操作性について詳細に検討を行ったところ、硬化前のペースト状態においてベタツキが生じ操作性が良好でない場合があり、また、臼歯I級窩洞等に充填する際、形成した咬合面形態を保持する能力が低いことが判明した。すなわち、上記歯科用硬化性組成物には、ペーストの操作性および形態保持性に関して改善する余地があった。 As a result of investigation by the present inventors, the mechanical strength of the dental curable composition containing the organic-inorganic composite filler having coherent interstices obtained by the method of Patent Document 3 is considerably high, and the abrasion resistance and aesthetic properties are improved. It is possible to obtain an excellent dental curable composition. However, the production method described in the Examples, specifically, the inorganic primary particles are aggregated by spray-drying an aqueous suspension in which the inorganic primary particles are dispersed to produce aggregates of the inorganic primary particles, and the resulting inorganic aggregated particles In addition, the paste property and operability of the dental curable composition containing the organic-inorganic composite filler obtained by impregnating the polymerizable monomer containing the polymerization initiator and polymerizing it were examined in detail. As a result, it was found that in the paste state before hardening, stickiness may occur and operability is not good, and when filling class I molar cavities, etc., the ability to maintain the formed occlusal surface shape is low. . In other words, the curable dental composition has room for improvement in terms of paste handleability and shape retention.

以上の背景にあって、本発明は、歯科用硬化性組成物に配合される有機無機複合フィラーであって、歯科用硬化性組成物の硬化体の機械的強度を高めることができ、硬化前のペースト状態における操作性および形態保持性が良好であり、かつ長期間にわたって良好な操作性を維持することのできる有機無機複合フィラーを提供することを目的とする。 Against the above background, the present invention provides an organic-inorganic composite filler to be blended in a dental curable composition, which can increase the mechanical strength of the cured product of the dental curable composition, It is an object of the present invention to provide an organic-inorganic composite filler which has good operability and shape retention in a paste state and can maintain good operability for a long period of time.

本発明は、上記課題を解決するものであり、本発明の第一の形態は、重合性単量体(a1)の硬化体からなる有機樹脂成分(A1)と、平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)と、の複合体からなり、少なくとも一部の面が曲面状である第1多孔質有機無機複合粒子(C1)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである第1有機無機複合フィラー(X1);及び重合性単量体(a2)の硬化体からなる有機樹脂成分(A2)と、平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B2)と、の複合体からなり、曲面形状を有さない第2多孔質有機無機複合粒子(C2)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである第2有機無機複合フィラー(X2);の混合物からなり、
前記第1有機無機複合フィラー(X1)及び前記第2有機無機複合フィラー(X2)が、共に5~100μmの平均粒子径を有し、且つ前記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び前記第2多孔質有機無機複合粒子(C2)の全体に占める5μm以下の粒子径の粒子の含有率が体積基準で15%未満である、ことを特徴とする有機無機複合フィラーである。
The present invention is intended to solve the above problems, and a first form of the present invention comprises an organic resin component (A1) made of a cured product of a polymerizable monomer (a1) and an average primary particle size of 10 to 1500 nm inorganic particles (B1), composed of first porous organic-inorganic composite particles (C1) having curved surfaces at least in part, when measured by a nitrogen adsorption method. A first organic-inorganic composite filler (X1) having a cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm of 0.01 to 0.30 cm 3 /g; and an organic resin comprising a cured polymerizable monomer (a2). Composed of a composite of component (A2) and inorganic particles (B2) having an average primary particle size of 10 to 1500 nm, and composed of second porous organic-inorganic composite particles (C2) having no curved surface shape. and a second organic-inorganic composite filler (X2) having a cumulative pore volume of 0.01 to 0.30 cm 3 /g of pores of 1 to 500 nm measured by a nitrogen adsorption method;
Both the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) have an average particle diameter of 5 to 100 μm, and the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the The organic-inorganic composite filler is characterized in that the content of particles having a particle diameter of 5 μm or less in the whole of the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is less than 15% by volume.

上記形態の有機無機複合フィラー(以下、「本発明の有機無機複合フィラー」ともいう。)においては、前記第1有機無機複合フィラー(X1)と第2有機無機複合フィラー(X2)との合計質量に対する前記第2有機無機複合フィラー(X2)の質量の割合が10~85質量%である、ことが好ましい。 In the organic-inorganic composite filler of the above form (hereinafter also referred to as "the organic-inorganic composite filler of the present invention"), the total mass of the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) It is preferable that the mass ratio of the second organic-inorganic composite filler (X2) to the weight is 10 to 85% by mass.

また、前記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)における前記無機粒子(B1)の平均含有率が75~90質量%であり、前記第2多孔質有機無機複合粒子(C2)における前記無機粒子(B2)の平均含有率が80~95質量%である、ことが好ましい。 Further, the average content of the inorganic particles (B1) in the first porous organic-inorganic composite particles (C1) is 75 to 90% by mass, and the inorganic particles in the second porous organic-inorganic composite particles (C2). It is preferable that the average content of (B2) is 80 to 95% by mass.

さらに、前記無機粒子(B1)及び/又は(B2)が、X線造影性を有する無機粒子を含む、ことが好ましい。 Furthermore, it is preferable that the inorganic particles (B1) and/or (B2) contain inorganic particles having X-ray contrast properties.

本発明の第二の形態は、重合性単量体:100質量部、フィラー:200~600質量部及び有効量の重合開始剤を含む歯科用硬化性組成物であって、前記フィラーの30質量%以上が本発明の有機無機複合フィラーである、ことを特徴とする、歯科用硬化性組成物。 A second form of the present invention is a dental curable composition comprising 100 parts by mass of a polymerizable monomer, 200 to 600 parts by mass of a filler, and an effective amount of a polymerization initiator, wherein 30 parts by mass of the filler % or more of the organic-inorganic composite filler of the present invention.

上記形態の歯科用硬化性組成物(以下、「本発明の歯科用硬化性組成物」ともいう。)においては、前記フィラーの30~70質量%が本発明の有機無機複合フィラーであり、残部のフィラーの主要部が10~1500nmの平均一次粒子径を有する無機粒子である、ことが好ましい。 In the above-described dental curable composition (hereinafter also referred to as "dental curable composition of the present invention"), 30 to 70% by mass of the filler is the organic-inorganic composite filler of the present invention, and the remainder is It is preferable that the main part of the filler is inorganic particles having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm.

本発明の有機無機複合フィラーは、歯科用硬化性組成物の充填材として使用した場合に、特許文献3に記載された多孔性有機無機複合フィラーと配合した歯科用硬化性組成物と同様に、無機フィラーを直接配合した場合と比較して重合収縮を小さく抑えることができるばかりでなく、硬化体の表面滑沢性や耐摩耗性を良好なものとし、更に、有機無機複合フィラーの細孔内に滲入した重合性単量体が硬化することによって硬化体の機械的強度を向上させることができる。 When the organic-inorganic composite filler of the present invention is used as a filler for a dental curable composition, similarly to the dental curable composition blended with the porous organic-inorganic composite filler described in Patent Document 3, Not only can the polymerization shrinkage be reduced compared to the case where the inorganic filler is directly blended, but also the surface lubricity and abrasion resistance of the cured product can be improved, and furthermore, The mechanical strength of the cured body can be improved by curing the polymerizable monomer that has permeated into.

加えて、本発明の有機無機複合フィラーを用いた場合には、歯科用硬化性組成物のペースト性状を悪化させることなく、長期保管後においてもベタツキ感が抑制された良好な操作性を呈するペースト性状を維持できるようになるばかりでなく、たとえば歯科用充填材として使用して咬合面形態等の所望の形態に賦形したときにおける形態保持性を良好にすることも可能となる。また、5μm以下の微細粒子の存在割合が低いことにより、ペーストのバサツキを抑制することが可能となる。さらに、ペースト性状を良好な状態としたまま微細無機粒子を比較的多く追加配合できるようになるため、重合収縮をより低減することが可能となる。 In addition, when the organic-inorganic composite filler of the present invention is used, the paste properties of the curable dental composition are not deteriorated, and the paste exhibits good operability with suppressed stickiness even after long-term storage. Not only can the properties be maintained, but it is also possible to improve the shape retention when used as a dental filling material and shaped into a desired shape such as an occlusal surface shape. In addition, since the content of fine particles of 5 μm or less is low, it is possible to suppress the spread of the paste. Furthermore, since a relatively large amount of fine inorganic particles can be added while maintaining good paste properties, polymerization shrinkage can be further reduced.

本発明で使用する第1有機無機複合フィラー(X1)を構成する、少なくとも一部の面が曲面状である第1多孔質有機無機複合粒子(C1)の走査型電子顕微鏡写真である。1 is a scanning electron micrograph of first porous organic-inorganic composite particles (C1) having curved surfaces at least partially, which constitute the first organic-inorganic composite filler (X1) used in the present invention. 本発明で使用する第2有機無機複合フィラー(X2)を構成する、曲面形状を有さない第2多孔質有機無機複合粒子(C2)の走査型電子顕微鏡写真である。2 is a scanning electron micrograph of second porous organic-inorganic composite particles (C2) having no curved surface, which constitute the second organic-inorganic composite filler (X2) used in the present invention.

特許文献3に開示されている前記有機無機複合フィラーは、前記したような製造方法に由来して、有機無機複合フィラーを構成する個々の粒子の形状は基本的には無機凝集粒子と同様の形状であり、略球状である。本発明者等は、前記有機無機複合フィラーの形状を略球状から不定形状に変更すれば、ペースト性状を変えることができるができるのではないかと考え、鋭意検討を行った。その結果、重合性単量体の硬化体からなる有機樹脂成分と前記無機一次粒子との複合体からなる塊状微多孔体を得てからこれを粉砕した場合には、特許文献3に記載された多孔性有機無機複合フィラーが有する優れた特徴を維持しつつ、その欠点を補い、これを配合した歯科用硬化性組成物(ペースト)の操作性や形態保持性を改善することができることを見出した。そして、これら知見に基づき「重合性単量体(a)の硬化体からなる有機樹脂成分(A)と平均一次粒子径が10~1000nmである無機粒子(B)との複合体からなる多孔質有機無機複合粒子の集合体からなり、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである有機無機複合フィラーであって、前記多孔質有機無機複合粒子における前記無機粒子(B)の含有率は、80~95質量%であり、前記有機無機複合フィラーを構成する個々の前記多孔質有機無機複合粒子は、不定形状を有する、ことを特徴とする有機無機複合フィラー」(以下、「不定形微多孔性有機無機複合フィラー」ともいう。)及びこれを含む歯科用硬化性組成物(以下、「既提案歯科用硬化性組成物」ともいう。)を既に提案している(特願2020-210301)。 In the organic-inorganic composite filler disclosed in Patent Document 3, the individual particles constituting the organic-inorganic composite filler basically have the same shape as the inorganic agglomerated particles due to the manufacturing method described above. and is approximately spherical. The inventors of the present invention thought that changing the shape of the organic-inorganic composite filler from a substantially spherical shape to an irregular shape would enable the paste property to be changed, and conducted earnest studies. As a result, when a blocky microporous body composed of a composite of an organic resin component composed of a cured polymerizable monomer and the inorganic primary particles is obtained and then pulverized, the method described in Patent Document 3 can be obtained. The present inventors have found that it is possible to maintain the excellent characteristics of the porous organic-inorganic composite filler while compensating for its shortcomings, and to improve the operability and shape retention of a dental curable composition (paste) containing the same. . Then, based on these findings, "a porous composite made of a composite of an organic resin component (A) made of a cured polymerizable monomer (a) and inorganic particles (B) having an average primary particle diameter of 10 to 1000 nm An organic-inorganic composite filler consisting of an aggregate of organic-inorganic composite particles and having a cumulative pore volume of 0.01 to 0.30 cm 3 /g of pores of 1 to 500 nm measured by a nitrogen adsorption method, The content of the inorganic particles (B) in the porous organic-inorganic composite particles is 80 to 95% by mass, and the individual porous organic-inorganic composite particles constituting the organic-inorganic composite filler have an irregular shape. , an organic-inorganic composite filler characterized by "(hereinafter also referred to as "amorphous microporous organic-inorganic composite filler") and a dental curable composition containing the same (hereinafter referred to as "proposed dental curable composition (also referred to as "thing") has already been proposed (Japanese Patent Application No. 2020-210301).

本発明者らは、不定形微多孔性有機無機複合フィラーの効果についてさらに検討を行ったところ、歯科用硬化性組成物に含まれる有機無機複合フィラーの全てを不定形微多孔性有機無機複合フィラーとしたときにバサツキ感が発生する場合があることを確認した。そこで、このような現象の発生を抑えるために更に検討を行った結果、(1)前記特許文献3に開示される略球状の微多孔性有機無機複合フィラーと不定形微多孔性有機無機複合フィラーとの混合フィラーを用いた場合には、ペーストのバサツキ感が低減され、更に歯科用硬化性組成物に配合できるフィラー充填率が向上することがあり、また、(2)微細粒子が多いときにバサツキ感が発生する傾向がある、と言う知見を得るに至った。本発明は、これら知見に基づき成されたものである。 The inventors of the present invention further studied the effect of the amorphous microporous organic-inorganic composite filler, and found that all the organic-inorganic composite fillers contained in the dental curable composition were It was confirmed that a dry feeling may occur when it is set. Therefore, as a result of further studies to suppress the occurrence of such a phenomenon, (1) the substantially spherical microporous organic-inorganic composite filler and the amorphous microporous organic-inorganic composite filler disclosed in the above-mentioned Patent Document 3 When a mixed filler is used, the dry feeling of the paste is reduced, and the filling rate of the filler that can be blended in the dental curable composition may be improved, and (2) when there are many fine particles It has been found that there is a tendency to cause a dry feeling. The present invention is made based on these findings.

不定形微多孔性有機無機複合フィラーを用いた場合にペーストの操作性や形態保持性が良好となる理由は明らかではないが、多孔質有機無機複合粒子の形状が(略球状ではない)不定形、好ましくはエッジ部を有する不定形形状を有するためにベタツキが生じず、更に形態保持性が向上したものと推察される。さらに、ペーストのバサツキ感が抑制されることに関しては、有機無機複合フィラーを構成する多孔質有機無機複合粒子における無機成分の含有割合が高く、歯科用硬化性組成物中のマトリックスモノマーとの親和性が高い有機樹脂成分量が少ないこととに加えて、微細粒子の割合が非常に低い場合には上記モノマーとの接触面積が小さくなることから多孔質有機無機複合粒子による上記モノマーの経時的な吸収が抑制されたことによるものと考えられる。なお、特許文献3に開示されている前記有機無機複合フィラーには、取扱い中の衝撃などにより一部破断した破片粒子も含まれるものの、該破片粒子も曲面を有しているものが殆どであり、積極的に解砕しない限り、粒子径が5μm以下の微粒子は殆ど発生しないため、これを単独で用いた場合には、ペーストのバサツキ感は発生し難いものの、上記ペースト性状の改善効果が得られなかったものと考えられる。 It is not clear why the operability and shape retention of the paste are improved when the amorphous microporous organic-inorganic composite filler is used. It is presumed that the irregular shape preferably has an edge portion, so that the stickiness does not occur and the shape retainability is further improved. Furthermore, regarding the fact that the dry feeling of the paste is suppressed, the content ratio of the inorganic component in the porous organic-inorganic composite particles constituting the organic-inorganic composite filler is high, and the affinity with the matrix monomer in the dental curable composition In addition to the small amount of the organic resin component, when the proportion of fine particles is very low, the contact area with the monomer becomes small, so the absorption of the monomer over time by the porous organic-inorganic composite particles. This is thought to be due to the suppression of Although the organic-inorganic composite filler disclosed in Patent Document 3 includes fragment particles partially broken by impact during handling, most of the fragment particles also have curved surfaces. Since fine particles with a particle size of 5 μm or less are hardly generated unless they are actively crushed, when this is used alone, the paste hardly feels dry, but the above-mentioned effect of improving the paste properties can be obtained. presumably it was not possible.

以下、本発明の有機無機複合フィラー、その製造方法及び本発明の歯科用硬化性組成物について詳しく説明する。なお、本明細書においては特に断らない限り、数値x及びyを用いた「x~y」という表記は「x以上y以下」を意味するものとする。かかる表記において数値yのみに単位を付した場合には、当該単位が数値xにも適用されるものとする。また、本明細書において、「(メタ)アクリル系」との用語は「アクリル系」及び「メタクリル系」の両者を意味する。同様に、「(メタ)アクリレート」との用語は「アクリレート」及び「メタクリレート」の両者を意味し、「(メタ)アクリロイル」との用語は「アクリロイル」及び「メタクリロイル」の両者を意味する。 The organic-inorganic composite filler of the present invention, the method for producing the same, and the dental curable composition of the present invention are described in detail below. In this specification, unless otherwise specified, the notation "x to y" using numerical values x and y means "x or more and y or less". In such notation, when only the numerical value y is given a unit, the unit is also applied to the numerical value x. Moreover, in this specification, the term "(meth)acrylic" means both "acrylic" and "methacrylic". Similarly, the term "(meth)acrylate" means both "acrylate" and "methacrylate", and the term "(meth)acryloyl" means both "acryloyl" and "methacryloyl".

1.本発明の有機無機複合フィラー
本発明の有機無機複合フィラーは、下記第1有機無機複合フィラー(X1)と、下記第2有機無機複合フィラー(X2)と、の混合物からなり、前記第1有機無機複合フィラー(X1)及び前記第2有機無機複合フィラー(X2)が、共に5~100μmの平均粒子径を有し、且つ前記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び前記第2多孔質有機無機複合粒子(C2)の全体に占める5μm以下の粒子径の粒子の含有率が体積基準で15%未満である、ことを特徴とする。
1. The organic-inorganic composite filler of the present invention The organic-inorganic composite filler of the present invention comprises a mixture of the following first organic-inorganic composite filler (X1) and the following second organic-inorganic composite filler (X2). The composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) both have an average particle diameter of 5 to 100 μm, and the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the second porous organic It is characterized in that the content of particles having a particle diameter of 5 μm or less in the whole inorganic composite particles (C2) is less than 15% by volume.

第1有機無機複合フィラー(X1): 重合性単量体(a1)の硬化体からなる有機樹脂成分(A1)と平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)との複合体からなり、少なくとも一部の面が曲面状である第1多孔質有機無機複合粒子(C1)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである有機無機複合フィラー。 First organic-inorganic composite filler (X1): A composite of an organic resin component (A1) made of a cured polymerizable monomer (a1) and inorganic particles (B1) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm The cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm when measured by a nitrogen adsorption method, which is composed of the first porous organic-inorganic composite particles (C1) having curved surfaces at least in part, is 0.5. 01 to 0.30 cm 3 /g organic-inorganic composite filler.

第2有機無機複合フィラー(X2): 重合性単量体(a2)の硬化体からなる有機樹脂成分(A2)と平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B2)との複合体からなり、曲面形状を有さない第2多孔質有機無機複合粒子(C2)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである有機無機複合フィラー。 Second organic-inorganic composite filler (X2): A composite of an organic resin component (A2) composed of a cured polymerizable monomer (a2) and inorganic particles (B2) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm The cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm when measured by a nitrogen adsorption method, which is composed of the second porous organic-inorganic composite particles (C2) having no curved surface shape, is 0.01 to 0.01. An organic-inorganic composite filler of 30 cm 3 /g.

ここで、「少なくとも一部の面が曲面状である第1多孔質有機無機複合粒子(C1)」とは、多孔質有機無機複合粒子であって、走査型電子顕微鏡を用いて有機無機複合フィラーを観察した際、主要外表面が曲面で構成される曲面形状(球状、略球状、又はドーナツ状或いは粒子の表面に窪みが形成されたディンプル状等の所謂トーラス状)である粒子であるか、又はこれら形状の粒子が、外表面の少なくとも一部に上記曲面形状が残るように破断した破片粒子であることを意味する(図1参照。)。そして、前記特許文献3に記載された有機無機複合フィラーを構成する球状或いは略球状の粒子又は、その破片粒子は、これに該当する。また、「曲面形状を有さない第2多孔質有機無機複合粒子(C2)」とは、多孔質有機無機複合粒子であって、上記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)に該当せず、外表面の全てが基本的には破断面によって構成される所謂不定形粒子であり、好ましくはエッジ部を有する不定形形状である粒子であり(図2参照。)、前記不定形微多孔性有機無機複合フィラーを構成する粒子がこれに該当する。 Here, the “first porous organic-inorganic composite particles (C1) having curved surfaces at least in part” means porous organic-inorganic composite particles, which are organic-inorganic composite fillers obtained using a scanning electron microscope. When observed, whether the particles have a curved shape (a spherical shape, a substantially spherical shape, a donut shape, or a so-called torus shape such as a dimple shape in which a depression is formed on the surface of the particle) in which the main outer surface is composed of curved surfaces, Alternatively, it means that the particles with these shapes are fragment particles broken so that the curved shape remains on at least a part of the outer surface (see FIG. 1). Spherical or substantially spherical particles constituting the organic-inorganic composite filler described in Patent Literature 3 or fragment particles thereof correspond to this. In addition, the “second porous organic-inorganic composite particles (C2) having no curved surface shape” are porous organic-inorganic composite particles that do not correspond to the first porous organic-inorganic composite particles (C1). is a so-called amorphous particle whose outer surface is basically composed of a fractured surface, preferably an amorphous particle having an edge portion (see FIG. 2), and the irregular microporous Particles constituting the organic-inorganic composite filler correspond to this.

これら第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び第2多孔質有機無機複合粒子(C2)は、何れも重合性単量体(a1、a2)の硬化体からなる有機樹脂成分(A1、A2)と平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1、B2)との複合体からなる多孔質有機無機複合粒子によって構成される。なお、上記重合性単量体及び無機粒子については各フィラーの製造方法を説明する際に詳述するが、両粒子において特に変わる点は無い。但し、夫々の有機樹脂(A1)及び(A2)の原料となる重合性単量体(a1)及び(a2)の種類は互いに異なっていてもよい。また、平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)及び(B2)の種類も互いに異なっていても良く、平均一次粒子径についても上記範囲内であれば互いに異なっていてもよい。 These first porous organic-inorganic composite particles (C1) and second porous organic-inorganic composite particles (C2) are both organic resin components (A1, A2 ) and inorganic particles (B1, B2) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm. The polymerizable monomer and the inorganic particles will be described in detail when the method for producing each filler is explained, but there is no particular difference between the two particles. However, the types of the polymerizable monomers (a1) and (a2) that are raw materials for the organic resins (A1) and (A2) may be different from each other. The types of inorganic particles (B1) and (B2) having an average primary particle size of 10 to 1500 nm may also be different from each other, and the average primary particle size may also be different from each other as long as it is within the above range.

第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び第2多孔質有機無機複合粒子(C2)の平均粒子径は、歯科用硬化性組成物に配合できるフィラーの充填率を低下させることがなく、更に良好なペースト性状をより確実に得ることができるという理由から、共に、5~100μmである必要があり、10~100μmであることがより好ましく、10~70μmであることが最も好ましい。平均粒子径は100μmを超える場合は、歯科用硬化性組成物の流動性が低下し、ペースト状態での滑らかさが低下する傾向がある。一方、平均粒子径が5μm未満の場合は、歯科用硬化性組成物に配合できるフィラーの充填率が低下する傾向があり、その結果、硬化物の機械的強度の低下や、歯科用硬化性組成物の粘着性が高くなり、操作性が悪くなり易い。特に粒子径が5μm以下の微細粒子の存在割合が高い場合には、ペーストにバサツキが発生する傾向がある。このため、第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び第2多孔質有機無機複合粒子(C2)全体に占める粒子径が5μm以下の微細粒子の存在割合は、体積基準で15%未満である必要がある。粒子径が5μm以下の微細粒子の存在割合は、体積基準で10%未満であることが好ましい。 The average particle size of the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the second porous organic-inorganic composite particles (C2) does not reduce the filling rate of the filler that can be blended in the dental curable composition. Both should be 5 to 100 μm, more preferably 10 to 100 μm, and most preferably 10 to 70 μm, because good paste properties can be obtained more reliably. If the average particle size exceeds 100 μm, the fluidity of the curable dental composition tends to decrease, and the smoothness in the paste state tends to decrease. On the other hand, if the average particle size is less than 5 μm, the filling rate of the filler that can be blended in the dental curable composition tends to decrease, resulting in a decrease in the mechanical strength of the cured product and the curable dental composition. The tackiness of the object increases, and the operability tends to deteriorate. In particular, when the proportion of fine particles with a particle diameter of 5 μm or less is high, the paste tends to be uneven. Therefore, the proportion of fine particles having a particle diameter of 5 μm or less in the entirety of the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is less than 15% on a volume basis. There is a need. The proportion of fine particles having a particle diameter of 5 μm or less is preferably less than 10% by volume.

なお、有機無機複合フィラーの上記平均粒子径は、レーザー回折-散乱法による粒度分布を基にして求めたメディアン径を意味する。具体的には、0.1gの有機無機複合フィラーをエタノール10mLに均一に分散させて調製したサンプルについてレーザー回折-散乱法により求めた粒度分布を基にして求めたメディアン径を意味する。 The average particle size of the organic-inorganic composite filler means the median size determined based on the particle size distribution by laser diffraction-scattering method. Specifically, it means the median diameter obtained based on the particle size distribution obtained by laser diffraction-scattering method for a sample prepared by uniformly dispersing 0.1 g of the organic-inorganic composite filler in 10 mL of ethanol.

また、重合収縮低減効果や耐摩耗性、審美性の観点から、第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び第2多孔質有機無機複合粒子(C2)における無機粒子(B1)及び(B2)の平均含有率は、75~95質量%であることが好ましい。第1多孔質有機無機複合粒子(C1)においては、製造上の理由から無機粒子(B1)の平均含有率は、75~90質量%、特に77~88質量%であることが好ましい。また、第2多孔質有機無機複合粒子(C2)においては、製造時における破砕により平均粒子径が5μm未満の粒子が発生し難く、分級により粒子径が5μm以下の微細粒子を除去したときの除去率を低くでき、更に平均粒子径が10~100μm、特に10~70μmの範囲に制御し易いという理由から、第2多孔質有機無機複合粒子(C2)における無機粒子(B2)の平均含有率は、80~95質量%、特に82~93質量%であることが好ましい。 In addition, from the viewpoint of the effect of reducing polymerization shrinkage, wear resistance, and aesthetics, the inorganic particles (B1) and (B2) in the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is preferably 75 to 95% by mass. In the first porous organic-inorganic composite particles (C1), the average content of the inorganic particles (B1) is preferably 75 to 90% by mass, particularly 77 to 88% by mass, for manufacturing reasons. In addition, in the second porous organic-inorganic composite particles (C2), particles having an average particle diameter of less than 5 μm are less likely to occur due to crushing during production, and fine particles having a particle diameter of 5 μm or less are removed by classification. The average content of the inorganic particles (B2) in the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is , 80 to 95% by weight, particularly preferably 82 to 93% by weight.

なお、無機粒子の上記平均含有率は、製造時に用いる重合性単量体と無機粒子との量比で制御することができるが、有機無機複合フィラーを燃焼して、重合性単量体の硬化体からなる有機樹脂成分を焼却除去した後、重量を測定することによっても確認することができる。 The average content of the inorganic particles can be controlled by the amount ratio of the polymerizable monomer and the inorganic particles used during production, but the organic-inorganic composite filler is burned to cure the polymerizable monomer It can also be confirmed by measuring the weight after incinerating and removing the organic resin component of the body.

本発明の有機無機複合フィラーでは、第1有機無機複合フィラー(X1)及び下記第2有機無機複合フィラー(X2)の窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである必要がある。但し、この範囲内であれば、両者の1~500nmの細孔の積算細孔容積は、互いに異なっていてもよい。 In the organic-inorganic composite filler of the present invention, the cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm when measured by the nitrogen adsorption method of the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) below is It should be between 0.01 and 0.30 cm 3 /g. However, within this range, the accumulated pore volumes of the pores of 1 to 500 nm may be different from each other.

第1有機無機複合フィラー(X1)及び下記第2有機無機複合フィラー(X2)がこのような積算細孔容積を有することにより、本発明の有機無機複合フィラーを配合して本発明の歯科用硬化性組成物とした場合に、該歯科用硬化性組成物の重合性単量体(モノマー)成分が第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び第2多孔質有機無機複合粒子(C2)が有する孔の中に浸透して硬化するアンカー効果により、硬化体の強度を高くすることができる。このような効果の観点から、第1有機無機複合フィラー(X1)及び第2有機無機複合フィラー(X2)の上記積算細孔容積は、夫々、0.01~0.20cm/g、特に0.03~0.15cm/gであることが好ましい。 Since the first organic-inorganic composite filler (X1) and the following second organic-inorganic composite filler (X2) have such cumulative pore volumes, the organic-inorganic composite filler of the present invention is blended into the dental curing agent of the present invention. In the case of a curable composition for dental use, the polymerizable monomer (monomer) component of the curable dental composition is the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the second porous organic-inorganic composite particles (C2) The strength of the cured body can be increased by the anchor effect of penetrating into the pores and curing. From the viewpoint of such effects, the cumulative pore volumes of the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) are respectively 0.01 to 0.20 cm 3 /g, particularly 0 It is preferably between 0.03 and 0.15 cm 3 /g.

なお、特許文献3では、細孔径1~500nmの細孔の総細孔容積を水銀圧入法で測定しているが、同範囲の細孔径の細孔容積は窒素吸着法でも測定可能である。また、本発明者等の検討により、(X2)フィラーにおける細孔径1~500nmの細孔は、細孔径が50nm付近にピークを有する極めてシャープな細孔分布を有し、水銀圧入法では測定困難な細孔径が1nm未満の細孔や、窒素吸着法では測定困難な500nmを越える細孔径の細孔は実質的に存在しないことが確認された。このことから、本発明においては、取り扱いに注意を要する水銀を使用する必要のない、窒素吸着法により測定された、具体的には、窒素吸着による等温吸着曲線からBJH法により細孔径分布を計算することによって求めた細孔容積を採用することとしている。 In Patent Document 3, the total pore volume of pores with a pore diameter of 1 to 500 nm is measured by the mercury intrusion method, but the pore volume of pores with a pore diameter in the same range can also be measured by the nitrogen adsorption method. In addition, according to the studies of the present inventors, the pores with a pore diameter of 1 to 500 nm in the (X2) filler have an extremely sharp pore distribution with a pore diameter peak near 50 nm, and are difficult to measure by the mercury porosimetry. It was confirmed that there were substantially no pores with a pore diameter of less than 1 nm and pores with a pore diameter of more than 500 nm, which is difficult to measure by the nitrogen adsorption method. Therefore, in the present invention, the pore size distribution is calculated by the BJH method from the isothermal adsorption curve by nitrogen adsorption, which is measured by the nitrogen adsorption method, which does not require the use of mercury that requires careful handling. The pore volume obtained by

第1有機無機複合フィラー(X1)及び第2有機無機複合フィラー(X2)が有する細孔の平均細孔径は、特に制限されるものではないが、何れについても、3~300nmであることが好ましく、10~200nmであることがより好ましい。この平均細孔径の範囲の場合、上記細孔容積を有する多孔性有機無機複合フィラーを容易に形成できる。ここで、有機無機複合フィラーの細孔の平均細孔径は、窒素吸着による等温吸着曲線からBJH法により細孔径分布を計算することによって求めた細孔容積と、BET法により算出された比表面積とから算出した平均細孔径を意味する。 The average pore diameter of pores possessed by the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) is not particularly limited, but is preferably 3 to 300 nm for both. , 10 to 200 nm. Within this average pore diameter range, a porous organic-inorganic composite filler having the above pore volume can be easily formed. Here, the average pore diameter of the pores of the organic-inorganic composite filler is the pore volume obtained by calculating the pore diameter distribution by the BJH method from the isothermal adsorption curve by nitrogen adsorption, and the specific surface area calculated by the BET method. Means the average pore diameter calculated from.

第1有機無機複合フィラー(X1)のみを歯科用硬化性組成物に配合した場合には、重合収縮低減効果や硬化体の耐摩耗性、審美性及び強度の点で優れたものとなるが、硬化前のペースト状態においてベタツキが生じ操作性が良好でない場合があり、また、臼歯I級窩洞等に充填する際、形成した咬合面形態を保持する能力が低いという課題がある。本発明の有機無機複合フィラーでは、不定形微多孔性有機無機複合フィラーである第2有機無機複合フィラー(X2)を配合することにより、このようなペースト性状に関する課題を解決している。ペースト性状改善効果の高さの観点から、本発明の有機無機複合フィラーにおける第2有機無機複合フィラー(X2)は、第1有機無機複合フィラー(X1)と第2有機無機複合フィラー(X2)との合計質量に対する前記第2有機無機複合フィラー(X2)の質量の割合で表して、5~90質量%、特に10~85質量%であることが好ましい。 When only the first organic-inorganic composite filler (X1) is added to the dental curable composition, the effect of reducing polymerization shrinkage and the wear resistance, aesthetics and strength of the cured product are excellent. In the paste state before hardening, stickiness may occur and operability may not be good, and there is a problem that the ability to maintain the occlusal surface shape formed when filling a molar class I cavity or the like is low. In the organic-inorganic composite filler of the present invention, by blending the second organic-inorganic composite filler (X2), which is an amorphous microporous organic-inorganic composite filler, such problems related to paste properties are solved. From the viewpoint of high paste property improvement effect, the second organic-inorganic composite filler (X2) in the organic-inorganic composite filler of the present invention is the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2). The ratio of the mass of the second organic-inorganic composite filler (X2) to the total mass of the above is preferably 5 to 90% by mass, particularly preferably 10 to 85% by mass.

既に説明したように、特許文献3に記載された有機無機複合フィラーを構成する粒子は第1多孔質有機無機複合粒子(C1)に該当し、該有機無機複合フィラーの窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積は、実質的に0.01~0.30cm/gである。したがって、特許文献3に記載された有機無機複合フィラーは第1有機無機複合フィラー(X1)に該当し、本発明の有機無機複合フィラーにおけるは第1有機無機複合フィラー(X1)として好適に使用できる。また、本発明者等が特願2020-210301(先願)で提案した不定形微多孔性有機無機複合フィラー構成する粒子は第2有機無機複合粒子(C2)に該当し、該有機無機複合フィラーの窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積は、0.01~0.30cm/gである。したがって、不定形微多孔性有機無機複合フィラーは第2有機無機複合フィラー(X2)に該当し、本発明の有機無機複合フィラーにおけるは第2有機無機複合フィラー(X2)として好適に使用できる。 As already explained, the particles constituting the organic-inorganic composite filler described in Patent Document 3 correspond to the first porous organic-inorganic composite particles (C1), and when measured by the nitrogen adsorption method of the organic-inorganic composite filler The cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm in is substantially 0.01 to 0.30 cm 3 /g. Therefore, the organic-inorganic composite filler described in Patent Document 3 corresponds to the first organic-inorganic composite filler (X1), and can be suitably used as the first organic-inorganic composite filler (X1) in the organic-inorganic composite filler of the present invention. . In addition, the particles constituting the amorphous microporous organic-inorganic composite filler proposed by the present inventors in Japanese Patent Application No. 2020-210301 (prior application) correspond to the second organic-inorganic composite particles (C2), and the organic-inorganic composite filler The integrated pore volume of pores of 1 to 500 nm measured by the nitrogen adsorption method of No. 1 is 0.01 to 0.30 cm 3 /g. Therefore, the amorphous microporous organic-inorganic composite filler corresponds to the second organic-inorganic composite filler (X2), and can be suitably used as the second organic-inorganic composite filler (X2) in the organic-inorganic composite filler of the present invention.

そこで、第1有機無機複合フィラー(X1)及び第2有機無機複合フィラー(X2)の製造方法について、特許文献3に開示された事項及び先願に記載した事項に基づき、以下に説明する。 Therefore, the method for producing the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) will be described below based on the matters disclosed in Patent Document 3 and the matters described in the prior application.

2.第1有機無機複合フィラー(X1)の製造方法
第1有機無機複合フィラー(X1)は、特許文献3に記載された方法に準じ、「平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)の前記一次粒子が凝集してなる無機凝集粒子を、有機溶媒100質量部に対して重合性単量体(a1)3~70質量部と有効量の重合開始剤とを含有する重合性単量体溶液に浸漬する浸漬工程と、浸漬した無機凝集粒子から有機溶媒を除去する有機溶媒除去工程と、無機凝集粒子に含浸されている重合性単量体を重合硬化させる硬化工程と、を有する方法」によって好適に製造することができる。
2. Method for producing the first organic-inorganic composite filler (X1) The first organic-inorganic composite filler (X1) is prepared according to the method described in Patent Document 3, "Inorganic particles (B1) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm. A polymerizable monomer containing 3 to 70 parts by mass of a polymerizable monomer (a1) and an effective amount of a polymerization initiator with respect to 100 parts by mass of an organic solvent. A method comprising a dipping step of dipping in a body solution, an organic solvent removing step of removing the organic solvent from the dipped inorganic aggregated particles, and a curing step of polymerizing and curing the polymerizable monomer impregnated in the inorganic aggregated particles. ” can be suitably manufactured by

以下、上記方法で使用する各種原材料及び、各工程の詳細について説明する。 Various raw materials used in the above method and details of each step will be described below.

2-1.重合性単量体(モノマー)
モノマー(a1)としては、従来の歯科用硬化性組成物において使用されるラジカル重合性単量体、カチオン重合性単量体などの重合性単量体が特に制限なく使用できる。中でも汎用されている(メタ)アクリレート系重合性単量体、具体的には酸性基含有(メタ)アクリレート系重合性単量体、水酸基含有(メタ)アクリレート系重合性単量体、これら置換基を有さない単官能及び多官能の(メタ)アクリレート系重合性単量体等を使用することが好ましい。
2-1. Polymerizable monomer (monomer)
As the monomer (a1), polymerizable monomers such as radically polymerizable monomers and cationic polymerizable monomers used in conventional dental curable compositions can be used without particular limitation. Among them, commonly used (meth)acrylate polymerizable monomers, specifically acidic group-containing (meth)acrylate polymerizable monomers, hydroxyl group-containing (meth)acrylate polymerizable monomers, these substituents It is preferable to use monofunctional and polyfunctional (meth)acrylate polymerizable monomers having no

好適に使用できる(メタ)アクリレート系重合性単量体を例示すれば次のようなものを挙げることができる。すなわち、酸性基含有(メタ)アクリレート系重合性単量体としては、(メタ)アクリル酸、N-(メタ)アクリロイル-p-アミノ安息香酸、2-(メタ)アクリロイルオキシ安息香酸、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルフェニルハイドロジェンフォスフェート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルホスホン酸等を挙げることができる。また、水酸基含有(メタ)アクリレート系重合性単量体としては、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、6-ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、2,2-ビス[(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]プロパン、2,2-ビス〔4-(4-メタクリロイルオキシ)-3-ヒドロキシブトキシフェニル〕プロパン2,2-ビス〔4-(4-メタクリロイルオキシ)-3-ヒドロキシブトキシフェニル〕プロパン2,2-ビス〔4-(4-メタクリロイルオキシ)-3-ヒドロキシブトキシフェニル〕プロパン等をあげることができる。さらに、上記の置換基を有さない単官能及び多官能の(メタ)アクリレート系重合性単量体としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート、1,9-ノナンジオールジメタクリレート、1,6-ビス(メタクリルエチルオキシカルボニルアミノ)トリメチルヘキサン、等を挙げることができる。 Examples of (meth)acrylate polymerizable monomers that can be preferably used include the following. That is, the acidic group-containing (meth)acrylate polymerizable monomers include (meth)acrylic acid, N-(meth)acryloyl-p-aminobenzoic acid, 2-(meth)acryloyloxybenzoic acid, 2-( Meth)acryloyloxyethylphenyl hydrogen phosphate, 2-(meth)acryloyloxyethylphosphonic acid and the like can be mentioned. Further, the hydroxyl group-containing (meth)acrylate polymerizable monomers include 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, 3-hydroxypropyl (meth)acrylate, 4-hydroxybutyl (meth)acrylate, 6-hydroxyhexyl (meth)acrylate, ) acrylate, 2,2-bis[(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyloxy)phenyl]propane, 2,2-bis[4-(4-methacryloyloxy)-3-hydroxybutoxyphenyl]propane 2,2 -bis[4-(4-methacryloyloxy)-3-hydroxybutoxyphenyl]propane and 2,2-bis[4-(4-methacryloyloxy)-3-hydroxybutoxyphenyl]propane. Furthermore, the above monofunctional and polyfunctional (meth)acrylate polymerizable monomers having no substituents include methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, triethylene glycol dimethacrylate, tetraethylene glycol. dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, 1,9-nonanediol dimethacrylate, 1,6-bis(methacrylethyloxycarbonylamino)trimethylhexane, and the like.

これら重合性単量体の中でも、重合性の高さや硬化体の機械的強度が特に高くなる等の理由から、二官能以上、より好適には二官能~四官能の重合性単量体が好ましい。また、これら重合性単量体は、単独で使用しても、異種を混合して使用してもよい。 Among these polymerizable monomers, bifunctional or higher, more preferably bifunctional to tetrafunctional polymerizable monomers are preferred because of high polymerizability and particularly high mechanical strength of the cured product. . Moreover, these polymerizable monomers may be used alone or in combination of different types.

なお、本発明の有機無機複合フィラーを歯科用硬化性組成物のフィラーとして用いる場合は、モノマー(a1)は、その硬化体の屈折率と、無機粒子(B1)の屈折率との差が0.1以下になるように、選択することが好ましい。このような重合性単量体を選択することにより、得られる有機無機複合フィラーに十分な透明性を付与できる。 When the organic-inorganic composite filler of the present invention is used as a filler for a dental curable composition, the difference between the refractive index of the cured product of the monomer (a1) and the refractive index of the inorganic particles (B1) is 0. .1 or less is preferred. By selecting such a polymerizable monomer, sufficient transparency can be imparted to the obtained organic-inorganic composite filler.

2-2.平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子
平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)の平均一次粒子径は10~1500nmであればよいが、10~1000nmであることが好ましく、40~800nm、特に50~600nmであることがさらに好ましい。無機粒子の平均一次粒子径が10nm未満の場合、前記有機無機複合粒子の細孔の形成が困難になる。一方、無機粒子の平均一次粒子径が1500nmを超える場合、これを歯科用硬化性組成物に用いると、得られる硬化体の研磨性が低下し、滑沢な表面の硬化体が得難くなる。また、得られる硬化体の機械的特性、例えば、曲げ強さが低下する傾向にある。
2-2. Inorganic particles having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm The inorganic particles (B1) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm may have an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm, preferably 10 to 1000 nm. , 40 to 800 nm, particularly preferably 50 to 600 nm. When the average primary particle size of the inorganic particles is less than 10 nm, it becomes difficult to form pores in the organic-inorganic composite particles. On the other hand, when the inorganic particles have an average primary particle size of more than 1500 nm, when they are used in a dental hardening composition, the resulting hardened product has reduced polishability, making it difficult to obtain a hardened product with a smooth surface. In addition, the mechanical properties of the resulting cured product, such as bending strength, tend to decrease.

無機粒子の一次粒の形状は特に限定されず、球状、略球状あるいは不定形状粒子を用いることができる。耐摩耗性、表面滑沢性に優れ、且つ有機無機複合粒子に均一な細孔を付与できるという観点から、球状または略球状形が好ましい。なお、略球状とは、平均均斉度が0.6以上のものをいう。平均均斉度は0.7以上が好ましく、0.8以上であることが特に好ましい。なお、ここで、無機粒子の平均一次粒子径は、走査型又は透過型の電子顕微鏡を用いて、少なくとも粒子の面積、粒子の最大長、最小幅の計測が可能な、画像解析ソフトウエアを用いて行う画像解析により、無作為に選択した30個以上のn個の無機一次粒子の各々について、その一次粒子径(円相当直径)Xを求め、i番目の粒子のXをXiとして、これらに値に基づき下記式(平均粒径算定式)により決定される数平均粒子径を意味する。 The shape of the primary particles of the inorganic particles is not particularly limited, and spherical, approximately spherical, or amorphous particles can be used. A spherical or substantially spherical shape is preferable from the viewpoint of being excellent in abrasion resistance and surface lubricity and capable of imparting uniform pores to the organic-inorganic composite particles. Incidentally, the substantially spherical shape means that the average degree of uniformity is 0.6 or more. The average degree of symmetry is preferably 0.7 or more, particularly preferably 0.8 or more. Here, the average primary particle diameter of the inorganic particles can be measured using an image analysis software that can measure at least the area of the particles, the maximum length of the particles, and the minimum width of the particles using a scanning or transmission electron microscope. By image analysis performed in the above, for each of 30 or more n inorganic primary particles randomly selected, the primary particle diameter (equivalent circle diameter) X is obtained, X of the i-th particle is defined as Xi, and these It means the number average particle size determined by the following formula (average particle size calculation formula) based on the value.

Figure 2022184770000001
Figure 2022184770000001

また、平均均斉度は、同様にしてn個の無機一次粒子の各々について、粒子の数を(n)、各粒子の最大長である長径(L)、各粒子について長径に直交す方向の径を最小幅である短径(B)とし、i番目の粒子のL及びBを夫々Li及びBiとして、下記式(平均均斉度算定式)決定される値を意味する。 Similarly, for each of the n inorganic primary particles, the average degree of uniformity is calculated by determining the number of particles (n), the maximum length of each particle (L), and the diameter of each particle in the direction orthogonal to the major axis. is the minimum width (B), and L and B of the i-th particle are Li and Bi, respectively.

Figure 2022184770000002
Figure 2022184770000002

無機粒子の材質は、特に制限が無く、従来の歯科用硬化性組成物にフィラーとして使用されているものが特に制限なく使用できる。具体的には、非晶質シリカ、シリカ-ジルコニア、シリカ-チタニア、シリカ-チタニア-酸化バリウム、シリカ-チタニア-ジルコニア、石英、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ガラス等の無機酸化物が採用できる。また、これらの無機酸化物粒子は、緻密なものにするために高温で焼成されたものであることが好ましい。そして、高温焼結による緻密化効果を向上させるために、ナトリウム等の少量の周期律表第I族金属の酸化物を含有させても良い。また、必要に応じて、ケイ酸塩ガラス、フルオロアルミノシリケートガラス等の歯科用の無機充填材として公知のカチオン溶出性の無機充填材や三フッ化イッテルビウム等の金属フッ化物を配合してもよい。 The material of the inorganic particles is not particularly limited, and those used as fillers in conventional dental hardening compositions can be used without particular limitation. Specifically, inorganic oxides such as amorphous silica, silica-zirconia, silica-titania, silica-titania-barium oxide, silica-titania-zirconia, quartz, alumina, titania, zirconia, and glass can be used. Moreover, these inorganic oxide particles are preferably sintered at a high temperature in order to make them dense. Then, in order to improve the densification effect by high-temperature sintering, a small amount of an oxide of a Group I metal of the periodic table such as sodium may be contained. In addition, if necessary, cation-eluting inorganic fillers known as dental inorganic fillers such as silicate glass and fluoroaluminosilicate glass, and metal fluorides such as ytterbium trifluoride may be blended. .

これらの無機酸化物粒子の内、シリカ系複合酸化物粒子は、屈折率の調整が容易である他、表面にシラノール基を多量に有するため、シランカップリング剤等による表面改質が行い易いために特に好ましい。また、強いX線造影性を有していることから、シリカ-ジルコニア、シリカ-チタニア、シリカ-チタニア-酸化バリウムが好適である。更には、より耐摩耗性に優れた硬化体が得られることから、シリカ-ジルコニアが最も好適である。 Among these inorganic oxide particles, silica-based composite oxide particles are easy to adjust the refractive index and have a large amount of silanol groups on the surface, so that surface modification with a silane coupling agent etc. is easy. is particularly preferred. Silica-zirconia, silica-titania, and silica-titania-barium oxide are also suitable because of their strong X-ray imaging properties. Furthermore, silica-zirconia is most preferable because it gives a hardened body with more excellent wear resistance.

無機粒子(B1)は、例えば、湿式法、乾式法、ゾルゲル法などにより好適に製造することができる。中でも、形状が球状で、単分散性に優れる微細粒子を工業的に製造する上で有利であり、さらには屈折率の調整や、X線造影性を付与することが容易であることから、ゾルゲル法によって製造するのが好適である。なお、ゾルゲル法により球状複合酸化物無機粒子を製造する方法は、例えば特開昭58-110414号公報、特開昭58-151321号公報、特開昭58-156524号公報、特開昭58-156526号公報等により公知である。 The inorganic particles (B1) can be suitably produced by, for example, a wet method, a dry method, a sol-gel method, or the like. Among them, sol-gel is advantageous for industrial production of fine particles having a spherical shape and excellent monodispersity, and it is easy to adjust the refractive index and impart X-ray contrast properties. It is preferably manufactured by the method. Methods for producing spherical composite oxide inorganic particles by a sol-gel method are disclosed, for example, in JP-A-58-110414, JP-A-58-151321, JP-A-58-156524, JP-A-58- 156526 and the like.

2-3.浸漬工程
浸漬工程では、前記無機粒子(B1)の前記一次粒子が凝集してなる無機凝集粒子を、有機溶媒100質量部に対して前記モノマー(a1)3~70質量部と有効量の重合開始剤とを含有する重合性単量体溶液に浸漬する。該重合性単量体溶液には、有機無機複合フィラーに種々の機能を付与するため、紫外線吸収剤、顔料、染料、重合禁止剤、蛍光剤等の添加剤を配合してもよい。
2-3. Immersion step In the immersion step, the inorganic aggregated particles formed by aggregating the primary particles of the inorganic particles (B1) are added to 100 parts by mass of the organic solvent, and 3 to 70 parts by mass of the monomer (a1) and an effective amount of polymerization start. It is immersed in a polymerizable monomer solution containing an agent. Additives such as UV absorbers, pigments, dyes, polymerization inhibitors and fluorescent agents may be added to the polymerizable monomer solution in order to impart various functions to the organic-inorganic composite filler.

上記無機凝集粒子は、噴霧乾燥により造粒することにより得ることができる。ここで、噴霧乾燥法は、無機一次粒子を水などの揮発性の液状媒体に分散させたスラリーを、例えば高速気流などを用いて微細な霧状液滴に調製し、この霧状液滴を高温の気体と接触させることで液状媒体を揮発させ、液滴内に分散する多数の無機一次粒子を実質的に一個の凝集粒子に集めて無機凝集粒子を作る方法をいう。噴霧形式や噴霧条件に依存して凝集粒子の粒径や粒度分布が制御される。スラリー中の無機粒子の濃度は、高速気流や円盤状回転体により噴霧化可能である限り制限はないが、一般的には5~50質量%である。また、円盤状回転体の回転速度は一般的に1000~50000rpmである。噴霧されたスラリーを、高温の空気や不活性気体などによって直ちに乾燥すれば、粒度の揃った無機凝集粒子が得られる。乾燥に使用する気体の温度は、一般的には60~300℃である。上記噴霧乾燥により得られる無機凝集粒子には、僅かであるがスラリーを調製するために用いる溶媒が残留することがある。このため、噴霧乾燥の後に、得られる無機凝集粒子を真空乾燥することが好ましい。 The inorganic aggregated particles can be obtained by granulation by spray drying. Here, in the spray drying method, a slurry obtained by dispersing inorganic primary particles in a volatile liquid medium such as water is prepared into fine atomized droplets using, for example, high-speed airflow, and the atomized droplets are formed. It refers to a method of making inorganic aggregated particles by contacting with a high-temperature gas to volatilize a liquid medium and collect a large number of inorganic primary particles dispersed in droplets into substantially one aggregated particle. The particle size and particle size distribution of the aggregated particles are controlled depending on the spray form and spray conditions. The concentration of the inorganic particles in the slurry is not limited as long as it can be atomized by a high-speed air current or a disk-shaped rotating body, but is generally 5 to 50% by mass. Further, the rotation speed of the disk-shaped rotor is generally 1000 to 50000 rpm. If the sprayed slurry is immediately dried with high-temperature air or an inert gas, inorganic agglomerated particles having a uniform particle size can be obtained. The temperature of the gas used for drying is generally 60-300°C. A small amount of the solvent used for preparing the slurry may remain in the inorganic aggregated particles obtained by the spray drying. For this reason, it is preferable to vacuum-dry the obtained inorganic aggregated particles after spray-drying.

このようにして得られた無機凝集粒子は、次に、有機溶媒100質量部に対して重合性単量体3~70質量部、好ましくは10~50質量部と有効量の重合開始剤とを含む重合性単量体溶液に浸漬される。その結果、無機凝集粒子の凝集間隙を通して、毛細管現象により、無機凝集粒子の内部に重合性単量体溶液が浸入する。この場合、重合性単量体は有機溶媒により希釈されているので、毛細管現象による液の浸入性は高い。その結果、凝集間隙の深部まで重合性単量体溶液が充填される。なお、重合性単量体に対する濡れ性を向上させるために、無機凝集粒子又は無機粒子(B1)は、シランカップリング材等の疎水化剤により表面処理されていることが好ましい。 The inorganic aggregated particles thus obtained are then mixed with 3 to 70 parts by mass, preferably 10 to 50 parts by mass of a polymerizable monomer and an effective amount of a polymerization initiator with respect to 100 parts by mass of an organic solvent. It is immersed in a polymerizable monomer solution containing. As a result, the polymerizable monomer solution penetrates into the interior of the inorganic aggregated particles due to capillary action through the aggregation gaps of the inorganic aggregated particles. In this case, since the polymerizable monomer is diluted with the organic solvent, the penetration of liquid due to capillary action is high. As a result, the polymerizable monomer solution is filled up to the deep part of the aggregation gaps. In order to improve the wettability with respect to the polymerizable monomer, the inorganic aggregated particles or the inorganic particles (B1) are preferably surface-treated with a hydrophobizing agent such as a silane coupling agent.

重合性単量体溶液に含有させる重合開始剤は、光重合開始剤、化学重合開始剤、熱重合開始剤のいずれであっても良いが、遮光下や赤色光下などの作業環境の制約無しに使用できる点で、熱重合開始剤がより好ましい。熱重合開始剤としては、過酸化物、アゾ化合物、ホウ素化合物、スルフィン酸塩類等が使用でき、操作上の安全性が高く、有機無機複合フィラーへの着色の影響が少ないアゾビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物等が好適に使用される。重合開始剤の配合量は、重合を進行させるのに十分な有効量であれば良く、一般的には、重合性単量体100質量部に対して0.01~30質量部、好ましくは0.1~5質量部である。 The polymerization initiator to be contained in the polymerizable monomer solution may be a photopolymerization initiator, a chemical polymerization initiator, or a thermal polymerization initiator, but there are no restrictions on the working environment such as under light shielding or red light. A thermal polymerization initiator is more preferable because it can be used for Peroxides, azo compounds, boron compounds, sulfinates, etc. can be used as thermal polymerization initiators. Azobisisobutyronitrile has high operational safety and little effect of coloring on organic-inorganic composite fillers. Azo compounds such as are preferably used. The amount of the polymerization initiator to be blended may be an effective amount sufficient to proceed with the polymerization, and is generally 0.01 to 30 parts by mass, preferably 0, per 100 parts by mass of the polymerizable monomer. .1 to 5 parts by mass.

重合性単量体溶液に含有される有機溶媒としては、例えば、ハロゲン系有機溶媒、炭化水素化合物、アルコール化合物、エーテル化合物、ケトン化合物が使用でき、メタノール、エタノール、アセトン、ジクロロメタンなどが好適に使用される。 As the organic solvent contained in the polymerizable monomer solution, for example, halogen-based organic solvents, hydrocarbon compounds, alcohol compounds, ether compounds, and ketone compounds can be used, and methanol, ethanol, acetone, dichloromethane, etc. are preferably used. be done.

重合性単量体溶液を無機凝集粒子に浸入させる方法としては、重合性単量体溶液中に無機凝集粒子を浸漬する方法が例示される。浸漬は、通常は常温常圧下で実施するのが好ましい。無機凝集粒子と重合性単量体溶液との混合割合は、無機凝集粒子100質量部に対して、重合性単量体溶液30~500質量部、より好ましくは50~200質量部が好ましい。混合後は、静置する場合は、30分以上放置することが好ましく、1時間以上放置することがより好ましい。凝集間隙に重合性単量体溶液が浸入することを促進するために、混合物を、振とう攪拌、遠心攪拌、加圧、減圧、加熱しても良い。 As a method for impregnating the inorganic aggregated particles with the polymerizable monomer solution, a method of immersing the inorganic aggregated particles in the polymerizable monomer solution is exemplified. Immersion is usually preferably carried out at normal temperature and normal pressure. The mixing ratio of the inorganic aggregated particles and the polymerizable monomer solution is preferably 30 to 500 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass, of the polymerizable monomer solution per 100 parts by mass of the inorganic aggregated particles. After mixing, when the mixture is allowed to stand still, it is preferably allowed to stand for 30 minutes or longer, and more preferably for 1 hour or longer. The mixture may be stirred by shaking, stirred by centrifugation, pressurized, depressurized, or heated in order to promote the infiltration of the polymerizable monomer solution into the interstices of aggregation.

2-4.有機溶媒除去工程及び硬化工程
有機溶媒除去工程では、凝集間隙に充填されている重合性単量体溶液から有機溶媒を除去する。有機溶媒の除去においては、加熱系乾燥や真空乾燥、真空凍結乾燥等により、無機凝集粒子の凝集間隙に浸入した有機溶媒の実質的全量(通常、95質量%以上)を除去する。視覚的には、互いに粘着する凝固物が無くなり、流動状態の粉体が得られるまで除去を行えば良い。
2-4. Organic Solvent Removal Step and Curing Step In the organic solvent removal step, the organic solvent is removed from the polymerizable monomer solution filled in the aggregation gaps. In removing the organic solvent, substantially the entire amount (usually 95% by mass or more) of the organic solvent that has penetrated into the aggregation gaps of the inorganic aggregated particles is removed by heating system drying, vacuum drying, vacuum freeze drying, or the like. Visually, the removal should be carried out until there are no coagulates sticking together and a powder in a fluid state is obtained.

有機溶媒を除去した後、用いた重合開始剤に応じて重合硬化を行う。熱重合を行う場合、重合温度は用いる重合開始剤によって異なるため、適宜最適な温度を選択すればよい。一般的には、重合温度は、30~170℃、好ましくは50~150℃である。 After removing the organic solvent, polymerization curing is performed according to the polymerization initiator used. In the case of thermal polymerization, the polymerization temperature varies depending on the polymerization initiator used, so an optimum temperature may be selected as appropriate. Generally, the polymerization temperature is 30-170°C, preferably 50-150°C.

3.第2有機無機複合フィラー(X2)の製造方法
第2有機無機複合フィラー(X2)は、下記のスラリー化工程、乾燥工程、硬化工程及び粉砕工程を有する方法により好適に製造することができる。
3. Method for Producing Second Organic-Inorganic Composite Filler (X2) The second organic-inorganic composite filler (X2) can be suitably produced by a method comprising the following slurrying step, drying step, curing step and pulverizing step.

(1)スラリー化工程: 平均一次粒子径10~1500nmの無機粒子(B2)と重合性単量体(a2)とを、両者の合計質量に占める前記無機粒子の質量の割合が80~95質量%となるようにして、有機溶媒の共存下に混合して、前記有機溶媒に不溶成分が均一に分散したスラリーを得る工程;
(2)乾燥工程: 前記スラリーから有機溶媒を除去して、前記重合性単量体成分(a2)と前記無機粒子(B2)の混合物からなる凝集塊状物を得る工程;
(3)硬化工程: 前記凝集塊状物に含まれる前記重合性単量体成分(a2)を重合硬化させて、前記重合性単量体(a2)の硬化体からなる有機樹脂成分(A2)と前記無機粒子(B2)との複合体からなる塊状微多孔体を得る工程;
(4)粉砕工程: 前記塊状微多孔体を粉砕して紛体化する粉砕工程。
(1) Slurry process: Inorganic particles (B2) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm and a polymerizable monomer (a2), the ratio of the mass of the inorganic particles to the total mass of both is 80 to 95 mass. % and mixing in the presence of an organic solvent to obtain a slurry in which the insoluble components are uniformly dispersed in the organic solvent;
(2) Drying step: A step of removing the organic solvent from the slurry to obtain agglomerates comprising a mixture of the polymerizable monomer component (a2) and the inorganic particles (B2);
(3) Curing step: The polymerizable monomer component (a2) contained in the aggregated mass is polymerized and cured to obtain an organic resin component (A2) composed of a cured product of the polymerizable monomer (a2). A step of obtaining a massive microporous body composed of a composite with the inorganic particles (B2);
(4) Pulverization step: A pulverization step of pulverizing the massive microporous body into powder.

上記方法において、重合性単量体(a2)及び無機粒子(B2)としては、重合性単量体(a1)及び無機粒子(B1)と同じものが使用できる。また、有機溶媒としては2-3.浸漬工程で使用するのと同じ有機溶媒が使用できる。また、スラリー工程においては2-3.浸漬工程で使用するのと同じ重合開始剤を有効量、配合しておくことが好ましい。さらに、有機無機複合フィラーに種々の機能を付与するため、紫外線吸収剤、顔料、染料、重合禁止剤、蛍光剤等の添加剤を配合してもよい。 In the above method, the same polymerizable monomer (a1) and inorganic particles (B1) can be used as the polymerizable monomer (a2) and the inorganic particles (B2). As an organic solvent, 2-3. The same organic solvent used in the soaking process can be used. Further, in the slurry process, 2-3. It is preferable to blend an effective amount of the same polymerization initiator as used in the immersion step. Furthermore, in order to impart various functions to the organic-inorganic composite filler, additives such as ultraviolet absorbers, pigments, dyes, polymerization inhibitors, and fluorescent agents may be blended.

前記(1)においては、必要に応じて表面処理された無機粒子(B2)と重合性単量体(a2)とを、目的とする有機無機複合フィラーの無機充填粒子含有率に応じて、両者の合計量に占める前記無機粒子(B2)の質量割合が80~95質量%、好ましくは82~93質量%となるような配合割合で、有機溶媒の共存下に混合して、該有機溶媒に不溶成分が均一に分散したスラリーを得る。 In the above (1), the surface-treated inorganic particles (B2) and the polymerizable monomer (a2) are combined according to the desired inorganic filler particle content of the organic-inorganic composite filler. The proportion of the inorganic particles (B2) in the total amount is 80 to 95% by mass, preferably 82 to 93% by mass, mixed in the presence of an organic solvent, and added to the organic solvent. A slurry in which an insoluble component is uniformly dispersed is obtained.

無機粒子(B2)として前記噴霧乾燥法によりシランカップリング剤で表面処理され、かつ120℃以上の温度で加熱乾燥されたものを使用した場合には、略球状の凝集粒子となるが、適切な条件で表面処理および加熱乾燥されたものを有機溶媒の共存下で均一なスラリーとすることで、凝集粒子を解砕して個々の無機粒子(B2)が重合性単量体(a2)とまんべんなく接触して濡れるような状態とし、乾燥工程後において均質な凝集塊状物が得られるようになる。スラリー化工程に用いられる有機溶媒の使用量は、均一なスラリーが得られるような量であれば良いが、均一なスラリーが得られ且つ効率的に乾燥できるという理由から、無機粒子(B2)と重合性単量体(a2)の合計質量100質量に対し、20~500質量部、特に30~100質量部とすることが好ましい。 When inorganic particles (B2) that have been surface-treated with a silane coupling agent by the spray drying method and dried by heating at a temperature of 120° C. or higher are used as the inorganic particles (B2), approximately spherical aggregated particles are formed. By making a uniform slurry in the presence of an organic solvent after surface treatment and heat drying under the conditions, the aggregated particles are crushed and the individual inorganic particles (B2) are evenly mixed with the polymerizable monomer (a2). It is wetted to the touch so that a homogeneous agglomerate can be obtained after the drying step. The amount of the organic solvent used in the slurrying step may be any amount as long as a uniform slurry can be obtained. It is preferably 20 to 500 parts by weight, particularly preferably 30 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the total weight of the polymerizable monomer (a2).

スラリー化のための混合は1段階で行っても多段階に分けて行ってもよいが、均一なスラリーが得られ易いという理由から、無機粒子(B2)と重合性単量体成分(a2)とを、両者の合計質量に占める前記無機粒子の質量の割合が80~95質量%となるようにして混合し、前記無機粒子(B2)の表面に前記重合性単量体成分(a2)が付着した湿紛体からなる混合粉体を得る第一工程;と、前記混合粉体と有機溶媒とを混合して、該有機溶媒に不溶成分が均一に分散したスラリーを得る第二工程;とに分けて行うことが好ましい。 Mixing for slurry formation may be carried out in one step or in multiple steps, but since a uniform slurry is easily obtained, the inorganic particles (B2) and the polymerizable monomer component (a2) and mixed so that the ratio of the mass of the inorganic particles to the total mass of both is 80 to 95% by mass, and the polymerizable monomer component (a2) is formed on the surface of the inorganic particles (B2). A first step of obtaining a mixed powder consisting of the adhered wet powder; and a second step of mixing the mixed powder and an organic solvent to obtain a slurry in which an insoluble component is uniformly dispersed in the organic solvent; It is preferable to do it separately.

このとき、第一工程における混合は、均一性の観点から混合装置を用いることが好ましい。例えば、揺動ミキサーや攪拌羽根により混合するプラネタリミキサー等を用いることができる。また、第二工程における混合方法としては、振とう攪拌や超音波攪拌、または混練機を用いた攪拌混合が好適に採用できる。 At this time, mixing in the first step is preferably performed using a mixing device from the viewpoint of uniformity. For example, a rocking mixer or a planetary mixer that mixes with stirring blades can be used. As the mixing method in the second step, shaking and stirring, ultrasonic stirring, or stirring and mixing using a kneader can be suitably employed.

前記(2)の乾燥工程では、前記スラリーから有機溶媒を除去して、前記重合性単量体成分(a2)と前記無機粒子(B2)の混合物からなる凝集塊状物を得る。この乾燥工程において無機粒子(B2)の個々の粒子が重合性単量体成分(a2)をバインダーとして相互に連結して凝集塊状物を形成すると共に、粒子間に(外部に開口した)細孔が形成される。有機溶媒の除去は、有機溶媒の実質的全量(通常、95質量%以上)が除去され、視覚的には塊状の固体が得られるまで実施するのが好ましい。有機溶媒の除去操作は、このような除去が可能の方法であれば特に限定されないが、所期の細孔形成の観点から、0.01~50ヘクトパスカル、特に0.1~10ヘクトパスカルといった減圧下で乾燥させる減圧乾燥(又は真空乾燥が)により行うことが好ましい。 In the drying step (2), the organic solvent is removed from the slurry to obtain an aggregated mass comprising a mixture of the polymerizable monomer component (a2) and the inorganic particles (B2). In this drying step, the individual particles of the inorganic particles (B2) are interconnected with the polymerizable monomer component (a2) as a binder to form aggregates, and pores (open to the outside) between the particles is formed. The removal of the organic solvent is preferably carried out until substantially all of the organic solvent (usually 95% by mass or more) is removed and a visually clumpy solid is obtained. The removal operation of the organic solvent is not particularly limited as long as such removal is possible, but from the viewpoint of desired pore formation, it is performed under a reduced pressure of 0.01 to 50 hectopascals, particularly 0.1 to 10 hectopascals. It is preferable to perform drying under reduced pressure (or vacuum drying).

前記(3)の硬化工程における重合硬化は、使用する重合開始剤の種類に応じて好適な方法を適宜選択して行えばよい。重合硬化により得られた重合硬化物(塊状微多孔体)を前記(4)の粉砕工程で粉砕することで、本発明の有機無機複合フィラーを製造することができる。粉砕は、振動ボールミル、ビーズミル、ジェットミル等を用いて行うことができる。更に必要に応じて、篩、エアー分級機、あるいは水簸分級機等を用いて分級してもよい。前記したように、第1有機無機複合フィラー(X1)に含まれる粒子径が5μm以下の第1多孔質有機無機複合粒子(C1)は少なく、本発明の機無機複合フィラーに含まれる粒子径が5μm以下の粒子のほとんどは第2多孔質有機無機複合粒子(C2)である。このため、本発明の有機無機複合フィラーに含まれる5μm以下の粒子の量は、第1有機無機複合フィラー(X1)の含有率に応じて低減し、特に分級を行わなくても、その含有量を体積基準で15%未満とすることができる。 Polymerization curing in the curing step (3) may be carried out by appropriately selecting a suitable method according to the type of the polymerization initiator to be used. The organic-inorganic composite filler of the present invention can be produced by pulverizing the polymerized and cured product (lump microporous material) obtained by polymerization and curing in the pulverization step (4). Pulverization can be performed using a vibrating ball mill, bead mill, jet mill, or the like. Furthermore, if necessary, it may be classified using a sieve, an air classifier, an elutriation classifier, or the like. As described above, the first porous organic-inorganic composite particles (C1) having a particle diameter of 5 μm or less contained in the first organic-inorganic composite filler (X1) are few, and the particle diameter contained in the inorganic-inorganic composite filler of the present invention is Most of the particles of 5 μm or less are the second porous organic-inorganic composite particles (C2). Therefore, the amount of particles of 5 μm or less contained in the organic-inorganic composite filler of the present invention is reduced according to the content of the first organic-inorganic composite filler (X1), and even if no particular classification is performed, the content can be less than 15% by volume.

4.本発明の歯科用硬化性組成物
本発明の歯科用硬化性組成物は、重合性単量体:100質量部、フィラー:200~600質量部及び有効量の重合開始剤を含む歯科用硬化性組成物であって、前記フィラーの30質量%以上が本発明の有機無機複合フィラーである、ことを特徴とする。
4. Dental curable composition of the present invention The dental curable composition of the present invention contains 100 parts by mass of a polymerizable monomer, 200 to 600 parts by mass of a filler, and an effective amount of a polymerization initiator. The composition is characterized in that 30% by mass or more of the filler is the organic-inorganic composite filler of the present invention.

フィラー含有量が上記範囲外のときは、硬化体の強度が低くなり、また、フィラーに占める本発明の有機無機複合フィラーが上記下限値未満の場合には、重合収縮の低減効果、強度の向上効果及びペースト性状改良効果の少なくとも一つが得られなくなる。これら効果の観点から重合性単量体100質量部に対するフィラーの含有量は100~800質量部、特に200~600質量部である、ことが好ましい。 When the filler content is outside the above range, the strength of the cured product is low, and when the organic-inorganic composite filler of the present invention in the filler is less than the above lower limit, the effect of reducing polymerization shrinkage and the strength are improved. At least one of the effect and the effect of improving paste properties cannot be obtained. From the viewpoint of these effects, it is preferable that the content of the filler is 100 to 800 parts by mass, particularly 200 to 600 parts by mass, based on 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

重合性単量体としては、該用途に使用されるものが制限なく使用できる。通常は、本発明の有機無機複合フィラーを製造する際に使用する重合性単量体と同じものが使用できる。但し、使用する本発明の有機無機複合フィラーで実際に用いたものと全く同じものを使用する必要は無く、異なっていてもよい。 As the polymerizable monomer, those used for the purpose can be used without limitation. Generally, the same polymerizable monomers as those used in producing the organic-inorganic composite filler of the present invention can be used. However, it is not necessary to use exactly the same organic-inorganic composite filler as that actually used in the present invention, and it may be different.

重合開始剤としては、該用途に使用されるものが制限なく使用できる。一般に、歯科用硬化性組成物の硬化(重合)手段としては、その使用時の操作の簡便さから、光重合法が採用されることが多い。上記の理由により、本発明の歯科用硬化性組成物においても、重合開始剤として光重合開始剤を用いることが好ましい。好ましい光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインアルキルエーテル類、ベンジルケタール類、ベンゾフェノン類、α-ジケトン類、チオキサンソン化合物、ビスアシルホスフィンオキサイド類等が挙げられる。なお、光重合開始剤には、しばしば還元剤が添加される。還元剤としては、芳香族アミン、脂肪族アミン、アルデヒド類、含イオウ化合物などが例示される。さらに、必要に応じてトリハロメチルトリアジン化合物、アリールヨードニウム塩等を添加することも出来る。重合開始剤は、上記重合性単量体100質量部に対して0.01~10質量部の範囲で配合させるのが一般的である。 As the polymerization initiator, those used for the purpose can be used without limitation. In general, a photopolymerization method is often used as a means for curing (polymerizing) a curable dental composition because of its simplicity of operation during use. For the above reasons, it is preferable to use a photopolymerization initiator as the polymerization initiator in the curable dental composition of the present invention as well. Preferred photopolymerization initiators include, for example, benzoin alkyl ethers, benzyl ketals, benzophenones, α-diketones, thioxanthone compounds, bisacylphosphine oxides and the like. A reducing agent is often added to the photopolymerization initiator. Examples of reducing agents include aromatic amines, aliphatic amines, aldehydes, and sulfur-containing compounds. Furthermore, trihalomethyltriazine compounds, aryliodonium salts and the like can be added as necessary. The polymerization initiator is generally blended in the range of 0.01 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

前記フィラーは、本発明の有機無機複合フィラーの含有率が30質量%以上であれば、無機フィラーや他の有機無機複合フィラー等のその他フィラーを含んでいてもよい。硬化体の審美性や重合収縮率低減効果の観点からは、その他フィラーの主要部が10~1500nmの平均一次粒子径を有する無機粒子であることが好ましい。該無機粒子としては前記(B1)及び(B2)と同じものが使用できる。但し、使用する本発明の有機無機複合フィラーで実際に用いたもの全く同じものを使用する必要は無く、異なっていてもよい。なお、主要部とは、その他フィラーの90質量%以上、好ましくは95質量%以上を占めること意味し、微量成分としてペーストにチクソトロピー性を付与する目的、或いは増粘目的で配合される不定形の微細フィラー等を含むこともできる。 The filler may contain other fillers such as inorganic fillers and other organic-inorganic composite fillers as long as the content of the organic-inorganic composite filler of the present invention is 30% by mass or more. From the viewpoint of the aesthetics of the cured product and the effect of reducing the polymerization shrinkage rate, it is preferable that the main part of the filler is inorganic particles having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm. As the inorganic particles, the same particles as in (B1) and (B2) can be used. However, the organic-inorganic composite filler of the present invention to be used does not have to be exactly the same as that actually used, and may be different. The main part means that the other filler accounts for 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more. Fine fillers and the like can also be included.

さらに、本発明の歯科用硬化性組成物においては、その効果を著しく阻害しない範囲で、公知の添加剤を配合することができる。かかる添加剤としては、重合禁止剤、顔料、紫外線吸収剤、蛍光剤等が挙げられる。 Further, known additives can be added to the dental curable composition of the present invention as long as they do not significantly impair its effects. Such additives include polymerization inhibitors, pigments, ultraviolet absorbers, fluorescent agents, and the like.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples.

1.原材料とその略称・略号
以下に、実施例及び比較例で使用した各種原材料とその略号を示す。
1. Raw Materials and Their Abbreviations/Abbreviations Various raw materials and their abbreviations used in Examples and Comparative Examples are shown below.

(1)重合性単量体
・3G:トリエチレングリコールジメタクリレート
・GMA:2,2-ビス[(3-メタクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルオキシ)フェニル]プロパン
・UDMA:1,6-ビス(メタクリルエチルオキシカルボニルアミノ)-2,2-4-トリメチルヘキサン
・HD:1,6-ヘキサンジオールジメタクリレート。
(1) Polymerizable monomer 3G: triethylene glycol dimethacrylate GMA: 2,2-bis[(3-methacryloyloxy-2-hydroxypropyloxy)phenyl]propane UDMA: 1,6-bis(methacryl Ethyloxycarbonylamino)-2,2-4-trimethylhexane HD: 1,6-hexanediol dimethacrylate.

(2)無機粒子(無機フィラー)
・F-1:ゾルゲル法で製造した球状シリカ-ジルコニア粒子(一次粒子の平均粒子径:200nm、一次粒子の平均均斉度:0.95)
・F-2:ゾルゲル法で製造した球状シリカ-ジルコニア粒子(一次粒子の平均粒子径:400nm、一次粒子の平均均斉度:0.95)
・F-3:ゾルゲル法で製造したシリカ-チタニア粒子(一次粒子の平均粒子径:70nm、一次粒子の平均均斉度:0.95)
・F-4:ゾルゲル法で製造した不定形シリカ-ジルコニア粒子(一次粒子の平均粒子径:1000nm)
・F-5:球状三フッ化イッテルビウム粒子(一次粒子の平均粒子径:50nm)
なお、一次粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(フィリップス社製、「XL-30S」)で粉体の写真を5000~100000倍の倍率で撮り、画像解析ソフト(「IP-1000PC」、商品名;旭化成エンジニアリング社製)を用いて、撮影した画像の処理を行い、その写真の単位視野内に観察される粒子の数(30個以上)の各粒子について求めた一次粒子径(円相当直径)Xに基づき前記平均粒径算定式より算出した数平均粒子径を意味する。また、平均均斉度は、上記各粒子の最大径を長径(L)及び短径(B)基づき前記平均均斉度算定式より算出した値を意味する。
(2) Inorganic particles (inorganic filler)
・F-1: Spherical silica-zirconia particles produced by a sol-gel method (average particle diameter of primary particles: 200 nm, average uniformity of primary particles: 0.95)
・F-2: Spherical silica-zirconia particles produced by a sol-gel method (average particle size of primary particles: 400 nm, average uniformity of primary particles: 0.95)
・F-3: Silica-titania particles produced by a sol-gel method (average particle size of primary particles: 70 nm, average uniformity of primary particles: 0.95)
・F-4: Irregular silica-zirconia particles produced by a sol-gel method (average particle size of primary particles: 1000 nm)
・ F-5: Spherical ytterbium trifluoride particles (average particle size of primary particles: 50 nm)
The average particle size of the primary particles was determined by taking a photograph of the powder at a magnification of 5,000 to 100,000 times with a scanning electron microscope ("XL-30S" manufactured by Philips) and analyzing the image with image analysis software ("IP-1000PC", (trade name; manufactured by Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), the photographed image is processed, and the primary particle diameter (equivalent to a circle Diameter) means the number average particle diameter calculated from the above average particle diameter calculation formula based on X. Further, the average degree of uniformity means a value obtained by calculating the maximum diameter of each of the above particles from the above-mentioned average degree of uniformity calculation formula based on the major diameter (L) and the minor diameter (B).

(3)重合開始剤
・AIBN:アゾビスイソブチロニトリル
・CQ:カンファーキノン
・DMBE:N,N-ジメチル-p-安息香酸エチル。
(3) Polymerization initiator AIBN: azobisisobutyronitrile CQ: camphorquinone DMBE: ethyl N,N-dimethyl-p-benzoate.

2.有機無機複合フィラーの評価方法
(1)有機無機複合フィラーの平均粒子径(粒度)の測定方法
0.1gの有機無機複合フィラーをエタノール10mlに分散させ、超音波を20分間照射した。レーザー回折-散乱法による粒度分布計(「LS230」、ベックマンコールター製)を用い、光学モデル「フラウンフォーファー」(Fraunhofer)を適用して、体積統計のメディアン径を求めた。
2. Evaluation method of organic-inorganic composite filler (1) Measurement method of average particle size (particle size) of organic-inorganic composite filler 0.1 g of organic-inorganic composite filler was dispersed in 10 ml of ethanol and irradiated with ultrasonic waves for 20 minutes. Using a particle size distribution meter (“LS230”, manufactured by Beckman Coulter) using a laser diffraction-scattering method and applying an optical model “Fraunhofer”, the median diameter of volume statistics was obtained.

また、平均粒子径(粒度)測定の際に、得られた粒度分布から、0.04μm~5.0μmの範囲について体積基準での存在割合(微細粒子存在割合)を求めた。 In addition, when measuring the average particle diameter (particle size), the volume-based abundance ratio (fine particle abundance ratio) in the range of 0.04 μm to 5.0 μm was determined from the obtained particle size distribution.

(2)有機無機複合フィラーの細孔容積および平均細孔径の測定方法
試料セルに有機無機複合フィラーを0.1g入れ、前処理装置(「バッキュプレップ061」株式会社島津製作所製)を用いて、120℃で3時間、真空排気により前処理を行った。その後、吸着ガスとして窒素、冷媒として液体窒素を用いて、ガス吸着法細孔分布測定装置(「トライスターII3020」株式会社島津製作所製)により、窒素吸着等温線を求め、BJH法により、細孔径1~500nmの範囲における積算細孔容積を求めた。また、細孔容積とBET法により算出された比表面積とから平均細孔径を算出した。
(2) Method for measuring pore volume and average pore diameter of organic-inorganic composite filler Put 0.1 g of organic-inorganic composite filler in a sample cell, and use a pretreatment device (“Vacu Prep 061” manufactured by Shimadzu Corporation). , and 120° C. for 3 hours by evacuation. After that, using nitrogen as the adsorption gas and liquid nitrogen as the refrigerant, a nitrogen adsorption isotherm is determined by a gas adsorption pore size distribution measuring device ("Tristar II3020" manufactured by Shimadzu Corporation), and the pore diameter is determined by the BJH method. An integrated pore volume was determined in the range of 1 to 500 nm. Also, the average pore diameter was calculated from the pore volume and the specific surface area calculated by the BET method.

3.第1有機無機複合フィラー(X1)の製造例(製造例1~4)
製造例1
無機フィラーF-1の100gを200gの水に加え、循環型粉砕機SCミルを用いて無機フィラーを分散させた分散液を得た。次いで、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと酢酸を水に加え撹拌し、pH4の均一な溶液を得た。この溶液を上記無機粒子分散液に添加し、均一に混合した。その後、分散液を混合しながら、ノズル先端で粒子化エアと衝突させることで微粒子とする噴霧乾燥機(スプレードライヤー「NL-5」、大川原化工機株式会社製)を用いて、噴霧圧力を0.08MPa、乾燥温度を230℃とし、噴霧乾燥法により乾燥した。その後、噴霧乾燥した無機粉体を120℃、18時間真空乾燥して無機凝集粒子を得た。
次いで、重合性単量体としてGMAを12.0g、3Gを8.0g、重合開始剤としてAIBNを0.08g、有機溶媒としてエタノールを80g混合した重合性単量体溶液に対し、上記無機凝集粒子80gを浸漬させた。十分攪拌し、この混合物がスラリー状になったことを確認してから1時間静置した。
3. Production Examples of First Organic-Inorganic Composite Filler (X1) (Production Examples 1 to 4)
Production example 1
100 g of inorganic filler F-1 was added to 200 g of water, and a dispersion liquid in which the inorganic filler was dispersed was obtained using a circulation type pulverizer SC mill. Then, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and acetic acid were added to water and stirred to obtain a uniform solution of pH 4. This solution was added to the inorganic particle dispersion and mixed uniformly. After that, while mixing the dispersion liquid, a spray dryer (spray dryer "NL-5", manufactured by Okawara Kakoki Co., Ltd.) is used to make fine particles by colliding with the atomized air at the tip of the nozzle, and the spray pressure is reduced to 0. Drying was carried out by a spray drying method at a pressure of 08 MPa and a drying temperature of 230°C. Thereafter, the spray-dried inorganic powder was vacuum-dried at 120° C. for 18 hours to obtain inorganic aggregated particles.
Then, a polymerizable monomer solution obtained by mixing 12.0 g of GMA and 8.0 g of 3G as polymerizable monomers, 0.08 g of AIBN as a polymerization initiator, and 80 g of ethanol as an organic solvent is added to the inorganic aggregation 80 g of particles were soaked. After sufficiently stirring and confirming that the mixture became a slurry, the mixture was allowed to stand still for 1 hour.

上記の混合物をロータリーエバポレーターで攪拌しながら、減圧度10ヘクトパスカル、加熱条件40℃(温水バスを使用)の条件で1時間乾燥し、有機溶媒の除去を行った。有機溶媒の除去により、さらさらな粉体が得られた。
上記の粉体をロータリーエバポレーターで攪拌しながら、減圧度10ヘクトパスカル、加熱条件100℃(オイルバスを使用)の条件で、2時間の加熱を行い、上記粉体中の重合性単量体を重合硬化させた。得られた有機無機複合フィラーは略球状であり、平均粒子径は20μmであり、粒度分布における5μm以下の粒子は確認されず、窒素吸着法により求めた1~500nmにおける積算細孔容積は0.04cm/g、平均細孔径は48nmであった。図2に示す通り、曲面形状を有するX1)フィラーに該当することを確認した。
While stirring the above mixture with a rotary evaporator, it was dried for 1 hour under the conditions of a reduced pressure of 10 hectopascals and a heating condition of 40° C. (using a hot water bath) to remove the organic solvent. Removal of the organic solvent gave a free-flowing powder.
While stirring the above powder with a rotary evaporator, it is heated for 2 hours under the conditions of a pressure reduction of 10 hectopascals and a heating condition of 100°C (using an oil bath) to polymerize the polymerizable monomer in the powder. Hardened. The obtained organic-inorganic composite filler had a substantially spherical shape and an average particle diameter of 20 μm. 04 cm 2 /g and the average pore size was 48 nm. As shown in FIG. 2, it was confirmed that it corresponds to X1) filler having a curved surface shape.

製造例2及び4
有機無機複合フィラーに配合する重合性単量体成分の種類および無機フィラーおよび重合性単量体成分の配合量について、表1に示すように変更した以外は製造例1と同様にして有機無機複合フィラーを得、それぞれについて製造例1と同様に各物性を評価した。その結果を表1に併せて示した。
Production Examples 2 and 4
An organic-inorganic composite was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that the type of polymerizable monomer component to be blended in the organic-inorganic composite filler and the blending amount of the inorganic filler and the polymerizable monomer component were changed as shown in Table 1. A filler was obtained, and each physical property was evaluated in the same manner as in Production Example 1. The results are also shown in Table 1.

製造例3
無機フィラーF-1の100gを200gの水に加え、循環型粉砕機SCミルを用いて無機フィラーを分散させた分散液を得た。次いで、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと酢酸を水に加え撹拌し、pH4の均一な溶液を得た。この溶液を上記無機粒子分散液に添加し、均一に混合した。その後、分散液を混合しながら、高速で回転するディスク上に供給し、噴霧乾燥法により乾燥させた。用いた噴霧乾燥機は、回転するディスクを備え、遠心力で噴霧化する噴霧乾燥機(スプレードライヤー「TSR-2W」、坂本技研(株)製)であった。ディスクの回転速度は10000rpm、噴霧乾燥温度は200℃であった。その後、噴霧乾燥した無機粉体を120℃、18時間真空乾燥して無機凝集粒子を得た。
次いで、重合性単量体としてGMAを9.0g、3Gを6.0g、重合開始剤としてAIBNを0.06g、有機溶媒としてエタノールを80g混合した重合性単量体溶液に対し、上記無機凝集粒子85gを浸漬させた。十分攪拌し、この混合物がスラリー状になったことを確認してから1時間静置した。
Production example 3
100 g of inorganic filler F-1 was added to 200 g of water, and a dispersion liquid in which the inorganic filler was dispersed was obtained using a circulating pulverizer SC mill. Then, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and acetic acid were added to water and stirred to obtain a uniform solution of pH 4. This solution was added to the inorganic particle dispersion and mixed uniformly. After that, while mixing the dispersion liquid, it was supplied onto a disk rotating at high speed and dried by a spray drying method. The spray dryer used was a centrifugally atomized spray dryer (spray dryer “TSR-2W”, manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd.) equipped with a rotating disk. The disk rotation speed was 10000 rpm and the spray drying temperature was 200°C. Thereafter, the spray-dried inorganic powder was vacuum-dried at 120° C. for 18 hours to obtain inorganic aggregated particles.
Then, a polymerizable monomer solution obtained by mixing 9.0 g of GMA and 6.0 g of 3G as polymerizable monomers, 0.06 g of AIBN as a polymerization initiator, and 80 g of ethanol as an organic solvent is added to the inorganic aggregation 85 g of particles were soaked. After sufficiently stirring and confirming that the mixture became a slurry, the mixture was allowed to stand still for 1 hour.

上記の混合物をロータリーエバポレーターで攪拌しながら、減圧度10ヘクトパスカル、加熱条件40℃(温水バスを使用)の条件で1時間乾燥し、有機溶媒の除去を行った。有機溶媒の除去により、さらさらな粉体が得られた。
上記の粉体をロータリーエバポレーターで攪拌しながら、減圧度10ヘクトパスカル、加熱条件100℃(オイルバスを使用)の条件で、2時間の加熱を行い、上記粉体中の重合性単量体を重合硬化させた。得られた有機無機複合フィラーは略球状であり、平均粒子径は50μmであり、粒度分布における5μm以下の粒子は確認されず、窒素吸着法により求めた1~500nmにおける積算細孔容積は0.10cm/g、平均細孔径は50nmであった。
While stirring the above mixture with a rotary evaporator, it was dried for 1 hour under the conditions of a reduced pressure of 10 hectopascals and a heating condition of 40° C. (using a hot water bath) to remove the organic solvent. Removal of the organic solvent gave a free-flowing powder.
While stirring the above powder with a rotary evaporator, it is heated for 2 hours under the conditions of a pressure reduction of 10 hectopascals and a heating condition of 100°C (using an oil bath) to polymerize the polymerizable monomer in the powder. Hardened. The obtained organic-inorganic composite filler had a substantially spherical shape and an average particle diameter of 50 μm. 10 cm 2 /g, average pore size was 50 nm.

4.第2有機無機複合フィラー(X2)の製造例(製造例5~13)
製造例5
スラリー化工程:
無機粒子の表面処理: 無機フィラーF-1の100gを200gの水に加え、循環型粉砕機SCミルを用いて無機フィラーを分散させた分散液を得た。次いで、γ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランと酢酸を水に加え撹拌し、pH4の均一な溶液を得た。この溶液を上記無機粒子分散液に添加し、均一に混合した。その後、分散液を混合しながら、高速で回転するディスク上に供給し、噴霧乾燥法により乾燥させた。なお、噴霧乾燥は、回転するディスクを備え、遠心力で噴霧化する噴霧乾燥機(スプレードライヤー「TSR-2W」、坂本技研(株)製)を使用し、ディスクの回転速度:10000rpm、噴霧乾燥温度:200℃で行った。その後、噴霧乾燥した無機粉体を80℃、18時間真空乾燥した。
第一工程: 得られた粉体(無機凝集粒子)90gに対し、重合性単量体としてGMAを6.0g、3Gを4.0g、重合開始剤としてAIBNを0.04g、を予め混合して調製した重合性単量体混合物を加え、遊星運動型撹拌機プラネタリーミキサー(井上製作所製)を用いて撹拌羽の回転数7~10rpmで30分間混合し、混合粉体を得た。
第二工程: 上記の混合粉体に対し、有機溶媒としてエタノールを40g加え、さらに混合し流動性の高い均一なスラリーを得た。
4. Production Examples of the Second Organic-Inorganic Composite Filler (X2) (Production Examples 5 to 13)
Production example 5
Slurry process:
Surface Treatment of Inorganic Particles: 100 g of inorganic filler F-1 was added to 200 g of water, and a dispersion liquid in which the inorganic filler was dispersed was obtained using a circulation type pulverizer SC mill. Then, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane and acetic acid were added to water and stirred to obtain a uniform solution of pH 4. This solution was added to the inorganic particle dispersion and mixed uniformly. After that, while mixing the dispersion liquid, it was supplied onto a disk rotating at high speed and dried by a spray drying method. In the spray drying, a spray dryer (spray dryer “TSR-2W”, manufactured by Sakamoto Giken Co., Ltd.) equipped with a rotating disk and atomizing by centrifugal force is used, and the rotation speed of the disk is 10000 rpm. Temperature: 200°C. After that, the spray-dried inorganic powder was vacuum-dried at 80° C. for 18 hours.
First step: 6.0 g of GMA and 4.0 g of 3G as polymerizable monomers, and 0.04 g of AIBN as a polymerization initiator are mixed in advance with 90 g of the obtained powder (inorganic aggregated particles). The mixture of polymerizable monomers prepared above was added and mixed for 30 minutes using a planetary motion stirrer planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho) at a stirring blade rotation speed of 7 to 10 rpm to obtain a mixed powder.
Second step: 40 g of ethanol as an organic solvent was added to the mixed powder, and the mixture was further mixed to obtain a uniform slurry with high fluidity.

乾燥工程、硬化工程および粉砕工程:
上記スラリーを、真空乾燥機を用いて25℃条件下で真空乾燥し、エタノールを留去した後に、真空乾燥機を用いて100℃の条件で2時間加熱し、重合性単量体を重合硬化させ、ケーキ状の白色固体を得た。次いで、この硬化物を振動ボールミル(ジルコニアボール径:5mm)で30分間粉砕し、粉砕物を篩にかけることで100μm以上の粒子を除去した。
Drying, curing and grinding processes:
The slurry is vacuum dried at 25 ° C. using a vacuum dryer, ethanol is distilled off, and then heated at 100 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to polymerize and cure the polymerizable monomer. to give a cake-like white solid. Next, this cured product was pulverized for 30 minutes with a vibrating ball mill (zirconia ball diameter: 5 mm), and the pulverized product was sieved to remove particles of 100 µm or more.

得られた破砕型有機無機複合フィラーの平均粒子径は37μmであり、粒度分布における5μm以下の粒子の体積基準での存在割合は13.5%であり、窒素吸着法により求めた1~500nmにおける積算細孔容積は0.15cm/g、平均細孔径は62nmであった。また、得られた有機無機複合フィラーを構成する個々の粒子の形状を走査型電子顕微鏡にて確認したところ、図1に示す通り、曲面形状を有さない、隣接する面が角度を有する不定形状の粒子である(X2)フィラーに該当することを確認した。 The resulting crushed organic-inorganic composite filler had an average particle size of 37 μm, and the volume-based proportion of particles of 5 μm or less in the particle size distribution was 13.5%. The cumulative pore volume was 0.15 cm 2 /g, and the average pore diameter was 62 nm. Further, when the shape of each particle constituting the obtained organic-inorganic composite filler was confirmed with a scanning electron microscope, as shown in FIG. It was confirmed that it corresponds to the (X2) filler which is a particle of.

製造例6~10、12および14
有機無機複合フィラーに配合する無機フィラーの種類、重合性単量体成分の種類および無機フィラーと重合性単量体成分の配合量について、それぞれ表1に示すように変更した以外は、製造例5と同様にして有機無機複合フィラーを得、それぞれについて製造例5と同様にして各物性を測定した。その結果を表1に併せて示した。
Production Examples 6-10, 12 and 14
Production Example 5 An organic-inorganic composite filler was obtained in the same manner as in , and each physical property was measured in the same manner as in Production Example 5 for each. The results are also shown in Table 1.

製造例11
製造例5と同様にして得たγ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで表面処理したF-1の無機凝集粒子を76gと、無機フィラーF-5の19gに対し、重合性単量体としてGMAを3.0g、3Gを2.0g、重合開始剤としてAIBNを0.02g、を予め混合して調製した重合性単量体混合物を加え、遊星運動型撹拌機プラネタリーミキサー(井上製作所製)を用いて撹拌羽の回転数7~10rpmで30分間混合し、混合粉体を得た。
Production Example 11
GMA was added as a polymerizable monomer to 76 g of F-1 inorganic aggregated particles surface-treated with γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane obtained in the same manner as in Production Example 5 and 19 g of inorganic filler F-5. 3.0 g, 2.0 g of 3G, and 0.02 g of AIBN as a polymerization initiator are added to a polymerizable monomer mixture prepared by mixing in advance, and a planetary motion stirrer planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho) is added. The mixture was mixed for 30 minutes at a stirring blade rotation speed of 7 to 10 rpm to obtain a mixed powder.

上記の混合粉体に対し、有機溶媒としてエタノールを40g加え、さらに混合し流動性の高い均一なスラリーを得た。
上記スラリーを、真空乾燥機を用いて25℃条件下で真空乾燥し、エタノールを留去した後に、真空乾燥機を用いて100℃の条件で2時間加熱し、重合性単量体を重合硬化させ、ケーキ状の白色固体を得た。
次いで、この硬化物を振動ボールミル(ジルコニアボール径:5mm)で30分間粉砕し、粉砕物を篩にかけることで100μm以上の粒子を除去した。得られた破砕型有機無機複合フィラーの平均粒子径は35μmであり、粒度分布における5μm以下の粒子の体積基準での存在割合は9.0%であり、窒素吸着法により求めた1~500nmにおける積算細孔容積は0.09cm/g、平均細孔径は35nmであった。
40 g of ethanol was added as an organic solvent to the mixed powder, and the mixture was further mixed to obtain a uniform slurry with high fluidity.
The slurry is vacuum dried at 25 ° C. using a vacuum dryer, ethanol is distilled off, and then heated at 100 ° C. for 2 hours using a vacuum dryer to polymerize and cure the polymerizable monomer. to give a cake-like white solid.
Next, this cured product was pulverized for 30 minutes with a vibrating ball mill (zirconia ball diameter: 5 mm), and the pulverized product was sieved to remove particles of 100 µm or more. The obtained crushed organic-inorganic composite filler had an average particle size of 35 μm, and the volume-based proportion of particles of 5 μm or less in the particle size distribution was 9.0%. The cumulative pore volume was 0.09 cm 2 /g, and the average pore diameter was 35 nm.

製造例13
有機無機複合フィラーに配合する無機フィラーの種類、重合性単量体成分の種類および無機フィラーと重合性単量体成分の配合量、および製造工程におけるスラリー化工程、乾燥程、硬化工程について、前記製造例5と同様にしてケーキ状の白色固体を得た。次いで、この硬化物を振動ボールミル(ジルコニアボール径:5mm)で120分間粉砕し、粉砕物を目開き100μmの篩にかけることで100μm以上の粒子を除去した。得られた破砕型有機無機複合フィラーについて、製造例5と同様に各物性を測定した。その結果、平均粒子径は37μmであり、粒度分布における5μm以下の粒子の体積基準での存在割合は20.2%であり、積算細孔容積は0.09cm/gであり、平均細孔径は37nmであった。
Production example 13
The type of inorganic filler to be blended in the organic-inorganic composite filler, the type of polymerizable monomer component, the blending amount of the inorganic filler and polymerizable monomer component, and the slurrying, drying, and curing steps in the manufacturing process are described above. A cake-like white solid was obtained in the same manner as in Production Example 5. Next, this cured product was pulverized for 120 minutes with a vibrating ball mill (zirconia ball diameter: 5 mm), and the pulverized product was passed through a sieve with an opening of 100 μm to remove particles of 100 μm or more. Each physical property of the crushed organic-inorganic composite filler obtained was measured in the same manner as in Production Example 5. As a result, the average particle diameter was 37 μm, the volume-based abundance of particles of 5 μm or less in the particle size distribution was 20.2%, the cumulative pore volume was 0.09 cm 2 /g, and the average pore diameter was 37 nm.

5.その他有機無機複合フィラーの製造例(比較製造例)
比較製造例
製造例5と同じγ-メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシランで表面処理したF-1の無機凝集粒子の75gに対し、重合性単量体としてGMAを15.0g、3Gを10.0g、重合開始剤としてAIBNを0.10g、を予め混合して調製した重合性単量体混合物を加え、遊星運動型撹拌機プラネタリーミキサー(井上製作所製)を用いて撹拌羽の回転数7~10rpmで30分間混合して、ペースト状の混合物を調製した。このペースト状混合物を減圧下で脱泡した後、100℃で2時間重合硬化させた。硬化物を振動ボールミル(ジルコニアボール径:5mm)で30分間粉砕し、粉砕物を篩にかけることで100μm以上の粒子を除去した。得られた有機無機複合フィラーは不定形であり、平均粒子径は45μm、窒素吸着法による測定において細孔は確認されなかった。
5. Production examples of other organic-inorganic composite fillers (comparative production examples)
Comparative Production Example To 75 g of F-1 inorganic aggregated particles surface-treated with the same γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane as in Production Example 5, 15.0 g of GMA and 10.0 g of 3G were added as polymerizable monomers. A polymerizable monomer mixture prepared by mixing 0.10 g of AIBN as a polymerization initiator in advance was added, and the mixture was stirred using a planetary motion stirrer planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho) at a stirring blade rotation speed of 7 to 10 rpm. and mixed for 30 minutes to prepare a pasty mixture. After defoaming the paste-like mixture under reduced pressure, it was polymerized and cured at 100° C. for 2 hours. The cured product was pulverized for 30 minutes with a vibrating ball mill (zirconia ball diameter: 5 mm), and the pulverized product was sieved to remove particles of 100 µm or more. The obtained organic-inorganic composite filler had an irregular shape, an average particle diameter of 45 μm, and no pores were confirmed by measurement by a nitrogen adsorption method.

Figure 2022184770000003
Figure 2022184770000003

6.実施例及び比較例
実施例1~12及び比較例1~4
表1に示す各有機無機複合フィラーを用いて、本発明の有機無機複合フィラー組成物に該当するものを実施例とし、該当しないものを比較例として準備した。
6. Examples and Comparative Examples Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 4
Using each of the organic-inorganic composite fillers shown in Table 1, those corresponding to the organic-inorganic composite filler composition of the present invention were prepared as examples, and those not corresponding to the organic-inorganic composite filler composition were prepared as comparative examples.

実施例に用いた有機無機複合フィラー組成物は、表2に示す配合割合にてX1フィラーおよびX2フィラーを予め混合し、製造例1と同様の方法にて、粒度分布における5μm以下の粒子の存在割合を求めた。 For the organic-inorganic composite filler compositions used in the examples, the X1 filler and the X2 filler were mixed in advance at the mixing ratio shown in Table 2, and the presence of particles of 5 μm or less in the particle size distribution was determined in the same manner as in Production Example 1. asked for a percentage.

これら有機無機複合フィラー組成物を使用して、次のようにして各例の歯科用硬化性組成物を調製した。すなわち、GMA:60質量部及び3G:40質量部からなる重合性単量体に重合開始剤としてCQ:0.20質量部、DMBE:0.35質量部を完全に溶解させた。その後、乳鉢内で、得られた溶液と無機フィラーF-1及び各有機無機複合フィラーとを表2に示す配合割合で均一になるまで混合、脱泡して、何れもペースト状の各例の歯科用硬化性組成物を調製した。 Using these organic-inorganic composite filler compositions, dental curable compositions of each example were prepared as follows. That is, 0.20 parts by mass of CQ and 0.35 parts by mass of DMBE as polymerization initiators were completely dissolved in a polymerizable monomer consisting of 60 parts by mass of GMA and 40 parts by mass of 3G. After that, in a mortar, the resulting solution, inorganic filler F-1, and each organic-inorganic composite filler were mixed at the mixing ratio shown in Table 2 until uniform, defoamed, and each paste-like sample was obtained. A dental curable composition was prepared.

得られた各歯科用硬化性組成物について、ペースト状態での操作性、形態保持性および硬化体における曲げ強さを以下に示す方法で評価した。その結果を表3に示した。 For each dental curable composition obtained, the operability in a paste state, shape retention and bending strength in a cured product were evaluated by the following methods. The results are shown in Table 3.

(1)歯科用硬化性組成物のペースト状態での操作性の評価
硬化前の歯科用硬化性組成物のペースト性状について、操作性の観点から以下の基準に基づいて評価を行った。ベタツキが少ないものには○、特に少ないものには◎、ベタツキが強く操作しにくいペースト性状のものは×とした。さらに、バサツキが少ないものには○、特に少ないものには◎、バサツキが強く操作しにくいペースト性状のものは×の判定とした。評価は歯科用硬化性組成物を調製した直後および37℃で6カ月間保管した後に実施した。
(1) Evaluation of operability of curable dental composition in paste state The paste properties of the curable dental composition before curing were evaluated based on the following criteria from the viewpoint of operability. Those with low stickiness were rated as ◯, those with particularly low stickiness were rated as ⊚, and those with paste properties that were highly sticky and difficult to handle were rated as x. Furthermore, the evaluation was given as ◯ for those with little dryness, ⊚ for those with particularly little dryness, and × for those with paste properties that were highly dry and difficult to handle. Evaluation was performed immediately after preparation of the dental curable composition and after storage at 37° C. for 6 months.

(2)ペーストの形態保持性の評価
硬化前の歯科用硬化性組成物のペーストの形態保持性は以下の方法にて評価を行った。右下6番の咬合面中央部にI級窩洞(直径4mm、深さ2mm)を再現した硬質レジン歯に硬化性組成物を充填し、充填されたペーストに咬合面形態を付与した。その後前記歯科用硬化性組成物を充填した硬質レジン歯を50℃のインキュベータ内に20分間静置し、付与した形態が保持されているか評価した。付与した形態に僅かに変化が確認されたものは○、全く変化しないものは◎、形態を保持できていないものは×と判定した。評価は歯科用硬化性組成物を調製した直後および37℃で6カ月間保管した後に実施した。
(2) Evaluation of shape retention of paste The shape retention of the paste of the curable dental composition before hardening was evaluated by the following method. A hard resin tooth reproducing a class I cavity (diameter 4 mm, depth 2 mm) at the center of the occlusal surface of the lower right No. 6 was filled with the curable composition, and the occlusal surface shape was imparted to the filled paste. After that, the hard resin tooth filled with the dental curable composition was allowed to stand in an incubator at 50° C. for 20 minutes, and whether or not the given form was maintained was evaluated. When a slight change was confirmed in the applied form, it was evaluated as ◯, when there was no change at all, and as x when the form could not be maintained. Evaluation was performed immediately after preparation of the dental curable composition and after storage at 37° C. for 6 months.

(3)曲げ強さの評価
歯科用硬化性組成物のペーストについて、充填器を用いてステンレス製型枠に充填し、ポリプロピレンで圧接した状態で、可視光線照射器パワーライト(株式会社トクヤマデンタル製;光出力密度700mW/cm)を用いて一方の面から30秒×3回、全体に光が当たるように場所を変えてポリプロピレンに密着させて光照射を行なった。次いで、反対の面からも同様にポリプロピレンに密着させて30秒×3回光照射を行い硬化体を得た。#1500の耐水研磨紙にて、硬化体を2×2×25mmの角柱状に整え、この試料片を試験機(島津製作所製、オートグラフAG5000D)に装着し、支点間距離20mm、クロスヘッドスピード1mm/分で3点曲げ破壊強度を測定した。試験片5個について評価し、その平均値を曲げ強さとした。荷重-たわみ曲線を得る。
(3) Evaluation of bending strength The paste of the curable dental composition was filled into a stainless steel mold using a filling device and pressed with polypropylene. ; light output density of 700 mW/cm 2 ) was applied from one side for 30 seconds × 3 times. Next, from the opposite side as well, the film was adhered to polypropylene and irradiated with light three times for 30 seconds to obtain a cured product. #1500 water-resistant abrasive paper, the cured body was arranged into a prism shape of 2 x 2 x 25 mm, and this sample piece was mounted on a tester (manufactured by Shimadzu Corporation, Autograph AG5000D), with a distance between fulcrums of 20 mm and a crosshead speed. Three-point bending breaking strength was measured at 1 mm/min. Five test pieces were evaluated, and the average value was taken as the bending strength. Obtain the load-deflection curve.

式:σ=(3PS)/(2WB) より、曲げ強度を求めた。
なお上記中の記号は、夫々、σ:曲げ強度(Pa),P:試験片破折時の荷重(N),S:支点間距離(m),W:試験片の幅(m),B:試験片の厚さ(m)を表す。
The bending strength was obtained from the formula: σ B =(3PS)/(2WB 2 ).
The symbols in the above are, respectively, σ B : bending strength (Pa), P: load when test piece breaks (N), S: distance between fulcrums (m), W: width of test piece (m), B: Represents the thickness (m) of the test piece.

(4)収縮率
直径3mmの貫通孔が形成された、厚み7mmのステンレス鋼(SUS)製割型に、直径3mm弱、高さ4mmのSUS製プランジャーを若干の遊嵌状態で填入して、貫通孔の一方の開口を閉塞し、孔の深さを3mmに調整した。次に、この孔内に歯科用硬化性組成物を充填した後、孔の上端をポリプロピレンフィルムで圧接した。次に、ガラス製台のガラス天板の中央下方に、可視光線照射器パワーライト(株式会社トクヤマデンタル製;光出力密度700mW/cm)を備え付けた。このガラス製台のガラス天板の中央上面に、上記SUS製割型を、そのポリプロピレンフィルムが張り付けられた面を下に向けた状態で乗せた。そして、更にSUS製プランジャーの上面に微小な針の動きを計測できる短針を接触させた。この状態で、可視光線照射器によって歯科用硬化性組成物を重合硬化させ、照射開始より3分後の収縮率(%)を、短針の上下方向の移動距離から算出した。
(4) Shrinkage ratio A stainless steel (SUS) plunger with a diameter of less than 3 mm and a height of 4 mm was slightly loosely fitted into a stainless steel (SUS) split mold with a thickness of 7 mm and a through hole with a diameter of 3 mm. to close one opening of the through-hole and adjust the depth of the hole to 3 mm. Next, after the hole was filled with the curable dental composition, the upper end of the hole was pressed with a polypropylene film. Next, a visible light irradiator Power Light (manufactured by Tokuyama Dental Co., Ltd.; light output density 700 mW/cm 2 ) was provided below the center of the glass top plate of the glass table. The SUS split mold was placed on the center upper surface of the glass top plate of the glass table with the surface to which the polypropylene film was attached facing downward. Further, a short needle capable of measuring minute movements of the needle was brought into contact with the upper surface of the SUS plunger. In this state, the curable dental composition was polymerized and cured with a visible light irradiator, and the shrinkage rate (%) 3 minutes after the start of irradiation was calculated from the vertical movement distance of the short needle.

Figure 2022184770000004
Figure 2022184770000004

Figure 2022184770000005
Figure 2022184770000005

実施例1~12の結果から理解されるように、本発明の有機無機複合フィラー組成物を配合する歯科用硬化性組成物は、硬化体において高い曲げ強さを示し、ペースト状態でベタツキおよびバサツキが少なく、良好な形態保持性を示す。また長期保存による操作性および形態保持性の変化が極めて小さい。さらに、重合時の収縮率が極めて小さい。 As can be seen from the results of Examples 1 to 12, the dental curable composition blended with the organic-inorganic composite filler composition of the present invention exhibits high bending strength in the cured product and is not sticky or dry in the paste state. shows good shape retention. In addition, changes in operability and shape retention due to long-term storage are extremely small. Furthermore, the shrinkage rate during polymerization is extremely small.

比較例1の結果から理解されるように、多孔性曲面形状有機無機複合フィラー(X1)のみを有機無機複合フィラーとして配合した歯科用硬化性組成物は、ペースト状態でのベタツキが大きく、長期保存による操作性および形態保持性の変化が大きい。また、重合時の収縮率が大きい。 As can be seen from the results of Comparative Example 1, the curable dental composition containing only the porous curved organic-inorganic composite filler (X1) as the organic-inorganic composite filler was highly sticky in the paste state and could not be stored for a long period of time. The change in operability and shape retention is large. In addition, the shrinkage rate during polymerization is large.

比較例2の結果から理解されるように、微細粒子の存在割合が高い多孔性不定形有機無機複合フィラー(X2)のみを有機無機複合フィラーとして配合した歯科用硬化性組成物は、ペースト状態でのベタツキが少ないものの、バサツキが大きく、重合時の収縮率が大きい。 As can be seen from the results of Comparative Example 2, the dental curable composition containing only the porous amorphous organic-inorganic composite filler (X2) having a high proportion of fine particles as the organic-inorganic composite filler was in a paste state. Although the stickiness is small, the dryness is large and the shrinkage rate at the time of polymerization is large.

比較例3、4の結果から理解されるように、細孔を有さない(非孔性)破砕型有機無機複合フィラーを配合した歯科用硬化性組成物は、ペースト状態でベタツキが少なく、比較的良好な形態保持性を有するものの、長期保存後にバサツキが大きく使用し難いペースト性状となる。また、硬化体の曲げ強さも低い。 As can be seen from the results of Comparative Examples 3 and 4, the dental curable composition containing the crushed organic-inorganic composite filler having no pores (non-porous) is less sticky in the paste state, Although it has a relatively good shape retention property, it becomes a paste that is difficult to use due to large flaking after long-term storage. In addition, the bending strength of the cured body is also low.

Claims (6)

重合性単量体(a1)の硬化体からなる有機樹脂成分(A1)と平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B1)との複合体からなり、少なくとも一部の面が曲面状である第1多孔質有機無機複合粒子(C1)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである第1有機無機複合フィラー(X1);及び
重合性単量体(a2)の硬化体からなる有機樹脂成分(A2)と平均一次粒子径が10~1500nmである無機粒子(B2)との複合体からなり、曲面形状を有さない第2多孔質有機無機複合粒子(C2)によって構成される、窒素吸着法で測定したときの1~500nmの細孔の積算細孔容積が0.01~0.30cm/gである第2有機無機複合フィラー(X2);の混合物からなり、
前記第1有機無機複合フィラー(X1)及び前記第2有機無機複合フィラー(X2)が、共に5~100μmの平均粒子径を有し、且つ
前記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)及び前記第2多孔質有機無機複合粒子(C2)の全体に占める5μm以下の粒子径の粒子の含有率が体積基準で15%未満である、
ことを特徴とする有機無機複合フィラー。
Composed of a composite of an organic resin component (A1) composed of a cured polymerizable monomer (a1) and inorganic particles (B1) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm, at least a portion of which has a curved surface. The cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm measured by a nitrogen adsorption method, which is composed of the first porous organic-inorganic composite particles (C1), is 0.01 to 0.30 cm 3 /g. a first organic-inorganic composite filler (X1); and a composite of an organic resin component (A2) composed of a cured polymerizable monomer (a2) and inorganic particles (B2) having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm. The cumulative pore volume of pores of 1 to 500 nm when measured by a nitrogen adsorption method, which is composed of the second porous organic-inorganic composite particles (C2) having no curved surface shape, is 0.01 to 0. .30 cm 3 /g of the second organic-inorganic composite filler (X2);
Both the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2) have an average particle diameter of 5 to 100 μm, and the first porous organic-inorganic composite particles (C1) and the The content of particles having a particle diameter of 5 μm or less in the whole of the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is less than 15% by volume.
An organic-inorganic composite filler characterized by:
前記第1有機無機複合フィラー(X1)と第2有機無機複合フィラー(X2)との合計質量に対する前記第2有機無機複合フィラー(X2)が10~85質量%である、請求項1に記載の有機無機複合フィラー。 The second organic-inorganic composite filler (X2) is 10 to 85% by mass with respect to the total mass of the first organic-inorganic composite filler (X1) and the second organic-inorganic composite filler (X2), according to claim 1 Organic-inorganic composite filler. 前記第1多孔質有機無機複合粒子(C1)における前記無機粒子(B1)の平均含有率が75~90質量%であり、
前記第2多孔質有機無機複合粒子(C2)における前記無機粒子(B2)の平均含有率が80~95質量%である、請求項1又は2に記載の有機無機複合フィラー。
The average content of the inorganic particles (B1) in the first porous organic-inorganic composite particles (C1) is 75 to 90% by mass,
3. The organic-inorganic composite filler according to claim 1, wherein the average content of the inorganic particles (B2) in the second porous organic-inorganic composite particles (C2) is 80 to 95% by mass.
前記無機粒子(B1)及び/又は(B2)が、X線造影性を有する無機粒子を含む、請求項1に記載の有機無機複合フィラー。 The organic-inorganic composite filler according to claim 1, wherein the inorganic particles (B1) and/or (B2) contain inorganic particles having X-ray contrast properties. 重合性単量体:100質量部、フィラー:200~600質量部及び有効量の重合開始剤を含む歯科用硬化性組成物であって、前記フィラーの30質量%以上が請求項1に記載の有機無機複合フィラーである、ことを特徴とする、歯科用硬化性組成物。 A dental curable composition comprising 100 parts by mass of a polymerizable monomer, 200 to 600 parts by mass of a filler, and an effective amount of a polymerization initiator, wherein the filler accounts for 30% by mass or more of the dental curable composition according to claim 1. A dental curable composition, characterized in that it is an organic-inorganic composite filler. 前記フィラーの30~70質量%が請求項1に記載された有機無機複合フィラーであり、残部のフィラーの主要部が10~1500nmの平均一次粒子径を有する無機粒子である、請求項5に記載の歯科用硬化性組成物。 30 to 70% by mass of the filler is the organic-inorganic composite filler according to claim 1, and the main part of the remaining filler is inorganic particles having an average primary particle diameter of 10 to 1500 nm. dental curable composition.
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